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JP7686201B2 - System and method for processing images of slides for digital pathology - Patents.com - Google Patents
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Description

(関連出願)
本願は、その開示全体が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2019年9月9日に出願された、米国仮出願第62/897,745号の優先権を主張する。
(Related Applications)
This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/897,745, filed September 9, 2019, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

(開示の分野)
本開示の種々の実施形態は、概して、画像ベースの試料分析および関連画像処理方法に関する。より具体的には、本開示の特定の実施形態は、組織試料の画像を処理することに基づいて、試料性質を識別し、統合された病理学ワークフローを提供するためのシステムおよび方法に関する。
FIELD OF THE DISCLOSURE
Various embodiments of the present disclosure relate generally to image-based sample analysis and related image processing methods. More specifically, certain embodiments of the present disclosure relate to systems and methods for identifying sample properties and providing an integrated pathology workflow based on processing images of tissue samples.

(背景)
病院内または研究環境内でデジタル病理学画像を使用するためには、試料の組織タイプ、試料の入手の本質(例えば、前立腺針生検、乳房生検、乳房切除等)、および試料または画像の他の関連性質を識別およびカテゴリ化することが、重要であり得る。
(background)
In order to use digital pathology images within a hospital or research environment, it may be important to identify and categorize the tissue type of the sample, the nature of the sample's acquisition (e.g., prostate needle biopsy, breast biopsy, mastectomy, etc.), and other relevant properties of the sample or image.

組織試料の画像の処理に基づいて、統合された病理学ワークフローを提供する方法が、所望される。以下の開示は、ワークフローの中に統合され、病理学者の作業上の解決策を促し、改良し得る、ユーザインターフェースおよび人工知能(AI)ツールを提供するためのシステムおよび方法を対象とする。 A method for providing an integrated pathology workflow based on processing images of tissue samples is desired. The following disclosure is directed to systems and methods for providing user interfaces and artificial intelligence (AI) tools that can be integrated into the workflow to facilitate and improve the pathologist's work solution.

前述の一般的説明および以下の詳細な説明詳細な説明は、例示的かつ説明的にすぎず、本開示の制限ではない。本明細書に提供される背景説明は、概して、本開示のコンテキストを提示する目的のためのものである。本明細書で別様に示されない限り、本節に説明される事項は、本節における含有によって、本願の請求項の先行技術となるものではなく、先行技術に対して容認されるものでもない、または先行技術の示唆でもない。 The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not limitations of the present disclosure. The background provided herein is generally for the purpose of providing a context for the present disclosure. Unless otherwise indicated herein, the matter described in this section is not, by inclusion in this section, made prior art to any claim of this application, nor is it an admission of prior art or an indication of prior art.

(要約)
本開示のある側面によると、組織試料の画像の処理に基づいて、試料性質を識別し、統合された病理学ワークフローを提供するためのシステムおよび方法が、開示される。
(summary)
According to an aspect of the present disclosure, a system and method for identifying sample properties and providing an integrated pathology workflow based on processing of images of tissue samples is disclosed.

試料に対応する、電子画像を分析するためのコンピュータ実装方法は、標的試料に対応する、標的電子画像を受信することであって、標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、機械学習システムを標的電子画像に適用し、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、訓練画像は、ヒトの画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する、標的電子画像を出力することとを含む。 A computer-implemented method for analyzing an electronic image corresponding to a sample includes receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample; applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting the at least one characteristic, the training images comprising human images and/or algorithmically generated images; and outputting the target electronic image that identifies an area of interest based on the at least one characteristic of the target sample and/or the at least one characteristic of the target electronic image.

試料に対応する、電子画像を分析するためのシステムは、命令を記憶する、メモリと、命令を実行し、標的試料に対応する、標的電子画像を受信することであって、標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、機械学習システムを標的電子画像に適用し、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する、標的電子画像を出力することとを含む、プロセスを実施する、プロセッサとを含む。 A system for analyzing an electronic image corresponding to a sample includes a memory storing instructions and a processor executing the instructions to perform a process including receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample, applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting the at least one characteristic, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images, and outputting a target electronic image that identifies an area of interest based on the at least one characteristic of the target sample and/or the at least one characteristic of the target electronic image.

非一過性コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、試料に対応する、画像を分析するための方法を実施させる、命令を記憶し、本方法は、標的試料に対応する、標的電子画像を受信することであって、標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、機械学習システムを標的電子画像に適用し、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、訓練画像は、ヒトの画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する、標的電子画像を出力することとを含む。 A non-transitory computer readable medium stores instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform a method for analyzing an image corresponding to a sample, the method including: receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample; applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting the at least one characteristic, the training images comprising human images and/or algorithmically generated images; and outputting the target electronic image that identifies an area of interest based on the at least one characteristic of the target sample and/or the at least one characteristic of the target electronic image.

前述の一般的説明および以下の詳細な説明は両方とも、例示的かつ説明的にすぎず、請求されるような開示される実施形態の制限ではないことを理解されたい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
試料に対応する電子画像を分析するためのコンピュータ実装方法であって、前記方法は、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
を含む、コンピュータ実装方法。
(項目2)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含む、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目3)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目4)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備え、
前記ヒートマップオーバーレイは、透明または半透明である、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目5)
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含む、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目6)
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含み、
前記拡大率ウィンドウは、前記拡大された画像上のヒートマップオーバーレイをトグルするための選択可能アイコンを備える、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目7)
前記標的試料の概要を識別するスライドトレイツールを前記標的電子画像上に表示することと、
前記機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の一部が異常を含有するかどうかを判定することと、
前記一部が異常を含有することを判定することに応答して、前記異常のインジケータを前記スライドトレイツール内に提示することと
をさらに含む、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目8)
前記着目面積を識別するインジケータを備える注釈ログと、前記着目面積に関連するコンサルテーション要求とを表示することをさらに含む、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目9)
前記標的試料に対応する第2の標的電子画像を受信することと、
前記標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第1の部分を判定することと、
前記第2の標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第2の部分を判定することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複するかどうかを識別することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複することを識別することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現および前記第2の標的電子画像の第2の表現を相互に所定の近接度で表示することと、
前記標的電子画像と関連付けられる着目面積および/または前記第2の標的電子画像と関連付けられる着目面積が存在するかどうかを判定することと、
前記着目面積が前記標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現と関連付けられるインジケータを表示することと、
前記着目面積が前記第2の標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記第2の標的電子画像の第2の表現と関連付けられるインジケータを表示することと
をさらに含む、項目1に記載のコンピュータ実装方法。
(項目10)
試料に対応する、電子画像を分析するためのシステムであって、前記システムは、
命令を記憶する少なくとも1つのメモリと、
少なくとも1つのプロセッサと
を備え、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記命令を実行し、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
を含むプロセスを実施する、システム。
(項目11)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含む、項目10に記載のシステム。
(項目12)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、項目10に記載のシステム。
(項目13)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備え、
前記ヒートマップオーバーレイは、透明または半透明である、項目10に記載のシステム。
(項目14)
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含む、項目10に記載のシステム。
(項目15)
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含み、
前記拡大率ウィンドウは、前記拡大された画像上のヒートマップオーバーレイをトグルするための選択可能アイコンを備える、項目10に記載のシステム。
(項目16)
前記標的試料の概要を識別するスライドトレイツールを前記標的電子画像上に表示することと、
前記機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の一部が異常を含有するかどうかを判定することと、
前記一部が異常を含有することを判定することに応答して、前記異常のインジケータを前記スライドトレイツール内に提示することと
をさらに含む、項目10に記載のシステム。
(項目17)
前記着目面積を識別するインジケータを備える注釈ログと、前記着目面積に関連するコンサルテーション要求とを表示することをさらに含む、項目10に記載のシステム。
(項目18)
前記標的試料に対応する第2の標的電子画像を受信することと、
前記標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第1の部分を判定することと、
前記第2の標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第2の部分を判定することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複するかどうかを識別することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複することを識別することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現および前記第2の標的電子画像の第2の表現を相互に所定の近接度で表示することと、
前記標的電子画像と関連付けられる着目面積および/または前記第2の標的電子画像と関連付けられる着目面積が存在するかどうかを判定することと、
前記着目面積が前記標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現と関連付けられるインジケータを表示することと、
前記着目面積が前記第2の標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記第2の標的電子画像の第2の表現と関連付けられるインジケータを表示することと
をさらに含む、項目10に記載のシステム。
(項目19)
非一過性コンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、試料に対応する電子画像を分析するための方法を実施させる、命令を記憶し、前記方法は、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
を含む、非一過性コンピュータ可読媒体。
(項目20)
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、項目19に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the disclosed embodiments as claimed.
The present specification also provides, for example, the following items:
(Item 1)
1. A computer-implemented method for analyzing an electronic image corresponding to a sample, the method comprising:
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target specimen and/or at least one characteristic of the target electronic image;
4. A computer-implemented method comprising:
(Item 2)
2. The computer-implemented method of claim 1, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image.
(Item 3)
2. The computer-implemented method of claim 1, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly.
(Item 4)
identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly;
2. The computer-implemented method of claim 1, wherein the heat map overlay is transparent or semi-transparent.
(Item 5)
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target specimen within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
2. The computer-implemented method of claim 1, further comprising:
(Item 6)
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target specimen within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
Further comprising:
2. The computer-implemented method of claim 1, wherein the magnification window comprises a selectable icon for toggling a heatmap overlay on the magnified image.
(Item 7)
displaying a slide tray tool over the target electronic image that identifies an outline of the target sample;
applying the machine learning system to the target electronic image to determine whether a portion of the target sample contains an anomaly; and
in response to determining that the portion contains an anomaly, presenting an indicator of the anomaly within the slide tray tool.
2. The computer-implemented method of claim 1, further comprising:
(Item 8)
10. The computer-implemented method of claim 1, further comprising displaying an annotation log comprising an indicator identifying the area of interest and a consultation request associated with the area of interest.
(Item 9)
receiving a second target electronic image corresponding to the target sample;
determining a first portion of the target specimen associated with the target electronic image;
determining a second portion of the target specimen associated with the second target electronic image;
identifying whether the first portion and the second portion are the same or overlap;
displaying the first representation of the target electronic image and the second representation of the second target electronic image in a predetermined proximity to one another in response to identifying that the first portion and the second portion are the same or overlapping;
determining whether there is an area of interest associated with the target electronic image and/or an area of interest associated with the second target electronic image;
displaying an indicator associated with a first representation of the target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the target electronic image;
displaying an indicator associated with a second representation of the second target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the second target electronic image.
2. The computer-implemented method of claim 1, further comprising:
(Item 10)
1. A system for analyzing an electronic image corresponding to a specimen, the system comprising:
at least one memory for storing instructions;
At least one processor;
Equipped with
The at least one processor executes the instructions;
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target specimen and/or at least one characteristic of the target electronic image;
A system that performs a process including
(Item 11)
11. The system of claim 10, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image.
(Item 12)
11. The system of claim 10, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly.
(Item 13)
identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly;
11. The system of claim 10, wherein the heat map overlay is transparent or semi-transparent.
(Item 14)
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target specimen within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
Item 11. The system of item 10, further comprising:
(Item 15)
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target specimen within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
Further comprising:
11. The system of claim 10, wherein the magnification window comprises a selectable icon for toggling a heatmap overlay on the magnified image.
(Item 16)
displaying a slide tray tool over the target electronic image that identifies an outline of the target sample;
applying the machine learning system to the target electronic image to determine whether a portion of the target sample contains an anomaly; and
in response to determining that the portion contains an anomaly, presenting an indicator of the anomaly within the slide tray tool.
Item 11. The system of item 10, further comprising:
(Item 17)
11. The system of claim 10, further comprising displaying an annotation log comprising an indicator identifying the area of interest and a consultation request associated with the area of interest.
(Item 18)
receiving a second target electronic image corresponding to the target sample;
determining a first portion of the target specimen associated with the target electronic image;
determining a second portion of the target specimen associated with the second target electronic image;
identifying whether the first portion and the second portion are the same or overlap;
displaying the first representation of the target electronic image and the second representation of the second target electronic image in a predetermined proximity to one another in response to identifying that the first portion and the second portion are the same or overlapping;
determining whether there is an area of interest associated with the target electronic image and/or an area of interest associated with the second target electronic image;
displaying an indicator associated with a first representation of the target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the target electronic image;
displaying an indicator associated with a second representation of the second target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the second target electronic image.
Item 11. The system of item 10, further comprising:
(Item 19)
A non-transitory computer readable medium storing instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform a method for analyzing an electronic image corresponding to a sample, the method comprising:
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target specimen and/or at least one characteristic of the target electronic image;
16. A non-transitory computer readable medium comprising:
(Item 20)
20. The non-transitory computer-readable medium of claim 19, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly.

本明細書内に組み込まれ、その一部を構成する、付随の図面は、種々の例示的実施形態を図示し、説明とともに、開示される実施形態の原理を解説する役割を果たす。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate various exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the disclosed embodiments.

図1Aは、本開示の例示的実施形態による、デジタル病理学画像に関する試料性質または画像性質情報を判定するためのシステムおよびネットワークの例示的ブロック図を図示する。FIG. 1A illustrates an example block diagram of a system and network for determining sample property or image property information for a digital pathology image, according to an example embodiment of the present disclosure.

図1Bは、本開示の例示的実施形態による、疾患検出プラットフォーム100の例示的ブロック図を図示する。FIG. 1B illustrates an exemplary block diagram of a disease detection platform 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図1Cは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ブロック図を図示する。FIG. 1C illustrates an example block diagram of a viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図1Dは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ブロック図を図示する。FIG. 1D illustrates an example block diagram of a viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図2は、本開示の1つ以上の例示的実施形態による、着目面積を識別する、標的画像を出力するための例示的方法を図示する、フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example method for identifying an area of interest and outputting a target image, in accordance with one or more exemplary embodiments of the present disclosure.

図3は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的出力を図示する。FIG. 3 illustrates an example output of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図4は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のオーバーレイツールの例示的出力を図示する。FIG. 4 illustrates an example output of an overlay tool of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図5は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の作業リストツールの例示的出力を図示する。FIG. 5 illustrates an example output of a work list tool of the viewing application tool 101 in accordance with an example embodiment of the present disclosure.

図6は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドトレイツールの例示的出力を図示する。FIG. 6 illustrates an example output of a slide tray tool of the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図7は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライド共有ツールの例示的出力を図示する。FIG. 7 illustrates an example output of a slide sharing tool of the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図8は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツールの例示的出力を図示する。FIG. 8 illustrates an example output of an annotation tool of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図9は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツールの例示的出力を図示する。FIG. 9 illustrates an example output of an annotation tool of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図10は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツールの例示的出力を図示する。FIG. 10 illustrates an example output of an annotation tool of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図11は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の調査ツールの例示的出力を図示する。FIG. 11 illustrates an example output of a research tool of the browsing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図12は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の調査ツールの例示的出力を図示する。FIG. 12 illustrates an example output of a research tool of the browsing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図13は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ワークフローを図示する。FIG. 13 illustrates an example workflow of the viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure.

図14A、14B、および14Cは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドビューのための例示的出力を図示する。14A, 14B, and 14C illustrate example outputs for a slide view of the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. 図14A、14B、および14Cは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドビューのための例示的出力を図示する。14A, 14B, and 14C illustrate example outputs for a slide view of the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. 図14A、14B、および14Cは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドビューのための例示的出力を図示する。14A, 14B, and 14C illustrate example outputs for a slide view of the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図15は、本開示の例示的実施形態による、新しいユーザのためのアカウントを作成し、コンサルテーションを要求するための例示的ワークフローを図示する。FIG. 15 illustrates an example workflow for creating an account for a new user and requesting a consultation according to an example embodiment of the present disclosure. 図15は、本開示の例示的実施形態による、新しいユーザのためのアカウントを作成し、コンサルテーションを要求するための例示的ワークフローを図示する。FIG. 15 illustrates an example workflow for creating an account for a new user and requesting a consultation according to an example embodiment of the present disclosure.

図16Aおよび16Bは、本開示の例示的実施形態による、病理学コンサルテーションダッシュボードのための例示的出力を図示する。16A and 16B illustrate an example output for a pathology consultation dashboard, according to an example embodiment of the present disclosure. 図16Aおよび16Bは、本開示の例示的実施形態による、病理学コンサルテーションダッシュボードのための例示的出力を図示する。16A and 16B illustrate an example output for a pathology consultation dashboard, according to an example embodiment of the present disclosure.

図17は、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のための症例ビューの例示的出力を図示する。FIG. 17 illustrates an example output of a case view for the viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図18は、本明細書に提示される技法を実行し得る、例示的システムを描写する。FIG. 18 depicts an example system that can implement the techniques presented herein.

(実施形態の説明)
ここで、本開示の例示的実施形態が、詳細に参照され、その実施例が、付随の図面に図示されるであろう。可能な限り、同一参照番号が、図面全体を通して、同一または同様のパートを指すために使用されるであろう。
(Description of the embodiment)
Reference will now be made in detail to the exemplary embodiments of the present disclosure, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers will be used throughout the drawings to refer to the same or like parts.

本明細書に開示されるシステム、デバイス、および方法は、一例として、図を参照して、詳細に説明される。本明細書で議論される実施例は、実施例にすぎず、本明細書に説明される装置、デバイス、システム、および方法の解説を補助するために提供される。図面に示される、または下記に議論される、特徴またはコンポーネントのいずれも、具体的に必須として指定されない限り、これらのデバイス、システム、または方法のいずれかの任意の具体的実装のために必須であるものとして捉えられるべきではない。 The systems, devices, and methods disclosed herein are described in detail, by way of example, with reference to the figures. The examples discussed herein are examples only and are provided to aid in the explanation of the apparatus, devices, systems, and methods described herein. None of the features or components shown in the drawings or discussed below should be construed as essential for any particular implementation of any of these devices, systems, or methods, unless specifically designated as essential.

また、説明される任意の方法に関して、方法がフロー図と併せて説明されるかどうかにかかわらず、コンテキストによって別様に規定または要求されない限り、方法の実行の際に実施されるステップの任意の明示的または暗示的順序付けは、それらのステップが、提示される順序で実施されなければならないことを含意するものではなく、代わりに、異なる順序において、または並行して実施されてもよいことを理解されたい。 In addition, with respect to any method described, whether or not the method is described in conjunction with a flow diagram, unless otherwise specified or required by context, it should be understood that any explicit or implicit ordering of steps performed in the execution of the method does not imply that those steps must be performed in the order presented, but may instead be performed in a different order or in parallel.

本明細書で使用されるように、用語「例示的」は、「理想的」ではなく、「実施例」の意味において使用される。さらに、用語「a」および「an」は、本明細書では、数量の限定を示すものではなく、むしろ、言及されるアイテムのうちの1つ以上の存在を示す。 As used herein, the term "exemplary" is used in the sense of "example" rather than "ideal." Additionally, the terms "a" and "an" are not used herein to denote a limitation of quantity, but rather to denote the presence of one or more of the referenced items.

病理学は、疾患の研究を指す。より具体的には、病理学は、疾患を診断するために使用される、試験および分析を実施することを指す。例えば、組織サンプルは、病理学者(例えば、組織サンプルを分析し、任意の異常が存在するかどうかを判定する、専門家である、医師)によって顕微鏡下で閲覧されるために、スライド上に設置され得る。すなわち、病理学試料は、病理学者が検査し、診断を与えるために、複数の断片に切断され、染色され、スライドとして調製され得る。スライド上の診断所見が不確実であるとき、病理学者は、付加的切断レベル、染色、または他の試験を発注し、さらなる情報を組織から集め得る。技術者は、次いで、新しいスライドを作成し得、これは、病理学者が診断を行う際に使用するための付加的情報を含有し得る。付加的スライドを作成する本プロセスは、組織のブロックを回収し、それを切断し、新しいスライドを作製し、次いで、スライドを染色することを伴い得るためだけではなく、また、複数の発注に関してバッチ化され得るため、時間がかかり得る。これは、病理学者が与える、最終診断を有意に遅延させ得る。加えて、遅延後も、依然として、新しいスライドが診断を与えるために十分な情報を有するであろう保証がない場合がある。 Pathology refers to the study of disease. More specifically, pathology refers to performing tests and analyses used to diagnose disease. For example, a tissue sample may be placed on a slide to be viewed under a microscope by a pathologist (e.g., a medical doctor who is an expert who analyzes tissue samples and determines if any abnormalities are present). That is, a pathology sample may be cut into multiple pieces, stained, and prepared as a slide for the pathologist to examine and give a diagnosis. When the diagnostic findings on the slide are uncertain, the pathologist may order additional cutting levels, stains, or other tests to gather more information from the tissue. A technician may then create a new slide, which may contain additional information for the pathologist to use in making a diagnosis. This process of creating additional slides may be time consuming, not only because it may involve retrieving a block of tissue, cutting it, making a new slide, and then staining the slide, but also because it may be batched for multiple orders. This may significantly delay the final diagnosis that the pathologist gives. Additionally, even after a delay, there may still be no guarantee that the new slides will have enough information to render a diagnosis.

コンピュータが、組織サンプルの画像を分析し、特定の組織サンプルについての付加的情報が必要とされ得るかどうかを迅速に識別し、および/または病理学者により詳しく調べる必要があり得る、面積をハイライトするために使用され得る。したがって、付加的染色されたスライドおよび試験を取得するプロセスは、病理学者によって精査される前に自動的に行われ得る。自動スライド区画化および染色機械とペアリングされると、これは、完全に自動化されたスライド調製パイプラインを提供し得る。本自動化は、少なくとも、(1)病理学者がスライドが診断を行うために不十分であると判定することによって使用される時間量を最小限にし、(2)付加的試験が発注される時間とそれらが生成される時間との間の付加的時間を回避することによって、試料入手から診断までの(平均総)時間を最小限にし、(3)組織ブロック(例えば、病理学試料)が切断デスク内にある間に再切断が行われることを可能にすることによって、再切断あたりの時間量および無駄にされる材料の量を低減させ、(4)スライド調製の間に必要とされる組織材料の量を低減させ、(5)部分的または完全に手技を自動化することによって、スライド調製のコストを低減させ、(6)より代表的/有益なスライドをサンプルからもたらすであろう、スライドの自動カスタマイズ切断および染色を可能にし、(7)病理学者に関する付加的試験を要求するオーバーヘッドを低減させることによって、組織ブロックあたりより大量のスライドが発生されることを可能にし、より情報量の多い/精密な診断に寄与し、および/または(8)デジタル病理学画像等の(例えば、試料タイプに関する)正しい性質を識別または照合するという利点を有する。 A computer can be used to analyze images of tissue samples and quickly identify whether additional information about a particular tissue sample may be required and/or highlight areas that may need to be examined more closely by a pathologist. Thus, the process of obtaining additional stained slides and tests can be done automatically before being reviewed by a pathologist. When paired with automated slide sectioning and staining machinery, this can provide a fully automated slide preparation pipeline. This automation has the advantages of at least (1) minimizing the amount of time spent by a pathologist determining that a slide is insufficient to make a diagnosis; (2) minimizing the (average total) time from sample acquisition to diagnosis by avoiding additional time between the time additional tests are ordered and the time they are produced; (3) reducing the amount of time and amount of material wasted per re-cut by allowing re-cutting to be performed while the tissue block (e.g., pathology sample) is in the cutting desk; (4) reducing the amount of tissue material required during slide preparation; (5) reducing the cost of slide preparation by partially or fully automating the procedure; (6) enabling automated customized cutting and staining of slides that will result in more representative/informative slides from the sample; (7) allowing a larger number of slides to be generated per tissue block by reducing the overhead of requiring additional tests on the pathologist, contributing to a more informative/precise diagnosis; and/or (8) identifying or matching the correct nature (e.g., with respect to sample type) of the digital pathology image, etc.

コンピュータを使用して、病理学者を補助する、プロセスは、コンピュータ病理学として知られる。コンピュータ病理学のために使用されるコンピューティング方法は、限定ではないが、統計的分析、自律的または機械学習、およびAIを含み得る。AIは、限定ではないが、深層学習、ニューラルネットワーク、分類、クラスタ化、および回帰アルゴリズムを含み得る。コンピュータ病理学を使用することで、病理学者が、その診断正確度、信頼性、効率性、およびアクセス性を改良することに役立つことによって、生命が、救われ得る。例えば、コンピュータ病理学は、癌が疑わしいスライドを検出することを補助し、それによって、病理学者が、最終診断を与える前に、その初期査定をチェックおよび確認することを可能にするために使用されてもよい。 The process of using computers to assist pathologists is known as computational pathology. Computing methods used for computational pathology may include, but are not limited to, statistical analysis, autonomous or machine learning, and AI. AI may include, but are not limited to, deep learning, neural networks, classification, clustering, and regression algorithms. Using computational pathology may save lives by helping pathologists improve their diagnostic accuracy, reliability, efficiency, and accessibility. For example, computational pathology may be used to help detect slides that are suspicious for cancer, thereby allowing pathologists to check and confirm their initial assessment before giving a final diagnosis.

組織病理学は、スライド上に設置されている、試料の研究を指す。例えば、デジタル病理学画像は、試料(例えば、塗抹標本)を含有する、顕微鏡スライドのデジタル化された画像から成り得る。病理学者が使用し得る、1つの方法は、スライド上の画像を分析し、核を識別し、核が正常(例えば、良性)または異常(例えば、悪性)であるかどうかを分類するためのものである。病理学者が核を識別および分類することを補助するために、組織学的染色が、細胞を可視化するために使用されてもよい。過ヨウ素酸シッフ反応、マッソントリクローム、ニッスルおよびメチレンブルー、ならびにヘマトキシリンおよびエオジン(H&E)を含む、多くの色素ベースの染色システムが、開発されている。医療診断のために、H&Eは、広く使用されている色素ベースの方法であって、ヘマトキシリンは、細胞核を青色に染色し、エオジンは、細胞質および細胞外マトリクスを桃色に染色し、他の組織領域は、これらの色の変動を帯びる。しかしながら、多くの場合、H&Eで染色された組織学的調製物は、病理学者が、診断を補助する、または治療を誘導し得る、バイオマーカを視覚的に識別するための十分な情報を提供しない。本状況では、免疫組織化学的性質(IHC)、免疫蛍光、原位置ハイブリダイゼーション(ISH)、または蛍光原位置ハイブリダイゼーション(FISH)等の技法が、使用されてもよい。IHCおよび免疫蛍光は、例えば、組織内の具体的抗原に結合し、具体的着目タンパク質を発現する、細胞の視覚的検出を可能にする、抗体の使用を伴い、これは、H&Eで染色されたスライドの分析に基づいて訓練された病理学者に確実に識別可能ではない、バイオマーカを明らかにし得る。ISHおよびFISHは、採用されるプローブのタイプ(例えば、遺伝子コピー数のためのDNAプローブおよびRNA発現の査定のためのRNAプローブ)に応じて、遺伝子のコピーの数または具体的RNA分子の存在量を査定するために採用されてもよい。これらの方法がまた、いくつかのバイオマーカを検出するために十分な情報を提供することができない場合、組織の遺伝子試験が、バイオマーカ(例えば腫瘍内の具体的タンパク質または遺伝子産物の過剰発現、癌内の所与の遺伝子の増幅)が存在するかどうかを確認するために使用されてもよい。 Histopathology refers to the study of specimens that are placed on slides. For example, a digital pathology image may consist of a digitized image of a microscope slide containing a specimen (e.g., a smear). One method a pathologist may use is to analyze the image on the slide to identify the nuclei and classify whether they are normal (e.g., benign) or abnormal (e.g., malignant). To assist the pathologist in identifying and classifying the nuclei, histological stains may be used to visualize the cells. Many dye-based staining systems have been developed, including periodic acid-Schiff reaction, Masson's trichrome, Nissl and methylene blue, and hematoxylin and eosin (H&E). For medical diagnosis, H&E is a widely used dye-based method in which hematoxylin stains cell nuclei blue, eosin stains cytoplasm and extracellular matrix pink, and other tissue regions take on variations of these colors. However, in many cases, histological preparations stained with H&E do not provide enough information for a pathologist to visually identify biomarkers that may aid diagnosis or guide treatment. In this situation, techniques such as immunohistochemistry (IHC), immunofluorescence, in situ hybridization (ISH), or fluorescence in situ hybridization (FISH) may be used. IHC and immunofluorescence involve the use of antibodies that, for example, bind to specific antigens in tissues and allow visual detection of cells expressing specific proteins of interest, which may reveal biomarkers that are not reliably identifiable to a trained pathologist based on the analysis of H&E stained slides. ISH and FISH may be employed to assess the number of copies of a gene or the abundance of a specific RNA molecule, depending on the type of probe employed (e.g., DNA probes for gene copy number and RNA probes for assessment of RNA expression). If these methods also fail to provide sufficient information to detect some biomarkers, genetic testing of tissues may be used to confirm whether a biomarker is present (e.g., overexpression of a specific protein or gene product in a tumor, amplification of a given gene in a cancer).

デジタル化された画像は、染色された顕微鏡スライドを示すように調製されてもよく、これは、病理学者が、スライド上の画像を手動で閲覧し、画像内の染色された異常細胞の数を推定することを可能にし得る。しかしながら、本プロセスは、いくつかの異常が検出することが困難であるため、時間がかかり得、異常を識別する際にエラーにつながり得る。コンピュータプロセスおよびデバイスが、病理学者が、そうでなければ検出することが困難であり得る、異常を検出することを補助するために使用されてもよい。例えば、AIが、バイオマーカ(タンパク質および/または遺伝子産物の過剰発現、具体的遺伝子の増幅または突然変異等)をH&Eおよび他の色素ベースの方法を使用して染色された組織のデジタル画像内の顕著な領域から予測するために使用されてもよい。組織の画像は、全体的スライド画像(WSI)、マイクロアレイ内の組織コアの画像、または組織切片内の選択された着目面積であり得る。H&Eのような染色方法を使用して、これらのバイオマーカは、ヒトが、付加的試験の補助を伴わずに、視覚的に検出または定量化することが困難であり得る。AIを使用して、これらのバイオマーカを組織のデジタル画像から推測することは、患者処置を改良する潜在性を有する一方、また、より高速かつより安価である。 Digitized images may be prepared to show stained microscope slides, which may allow a pathologist to manually view the images on the slides and estimate the number of stained abnormal cells in the images. However, this process may be time consuming and may lead to errors in identifying abnormalities, as some abnormalities are difficult to detect. Computer processes and devices may be used to assist pathologists in detecting abnormalities that may otherwise be difficult to detect. For example, AI may be used to predict biomarkers (such as overexpression of proteins and/or gene products, amplification or mutation of specific genes, etc.) from prominent areas in digital images of tissues stained using H&E and other dye-based methods. Images of tissues may be whole slide images (WSIs), images of tissue cores in microarrays, or selected areas of interest in tissue sections. Using staining methods such as H&E, these biomarkers may be difficult for humans to visually detect or quantify without the aid of additional testing. Using AI to infer these biomarkers from digital images of tissue has the potential to improve patient care while also being faster and cheaper.

検出されたバイオマーカまたは画像のみが、次いで、患者を治療するための具体的癌薬物または薬物の組み合わせ療法を推奨するために使用され得、AIが、検出されたバイオマーカと治療オプションのデータベースを相関させることによって、成功する可能性が高い薬物または薬物の組み合わせを識別し得る。これは、患者の具体的癌を標的化するための免疫療法薬物の自動推奨を促進するために使用されることができる。さらに、これは、患者の具体的サブセットおよび/またはより稀有な癌型に関して個人化された癌治療を可能にするために使用され得る。 Only the detected biomarkers or images can then be used to recommend a specific cancer drug or drug combination therapy to treat the patient, where the AI can identify drugs or drug combinations that are more likely to be successful by correlating the detected biomarkers with a database of treatment options. This can be used to facilitate automated recommendation of immunotherapy drugs to target the patient's specific cancer. Furthermore, this can be used to enable personalized cancer treatment for specific subsets of patients and/or rarer cancer types.

今日の病理学の分野では、組織病理学ワークフロー全体を通して、病理学試料調製に対する系統的品質制御(「QC」)および診断の品質に対する品質保証(「QA」)を提供することは、困難であり得る。系統的品質保証は、2人の病理学者による重複労力を要求し得ることから、リソースおよび時間集約的であるため、困難である。品質保証のためのいくつかの方法は、(1)最初の診断癌症例の第2の精査、(2)品質保証委員会による不一致または変更された診断の周期的精査、および(3)症例のサブセットのランダム精査を含む。これらは、非包括的であって、主に、遡及的であって、かつ手動である。自動化かつ系統的QCおよびQA機構を用いることで、品質は、症例毎に、ワークフロー全体を通して確実にされることができる。実験室品質制御およびデジタル病理学品質制御は、患者試料の採取、処理、診断、およびアーカイブの成功にとって重要であり得る。QCおよびQAの手動ならびにサンプリングアプローチは、実質的利点をもたらす。系統的QCおよびQAは、効率性を提供し、診断品質を改良する、潜在性を有する。 In today's field of pathology, it can be difficult to provide systematic quality control ("QC") for pathology sample preparation and quality assurance ("QA") for quality of diagnosis throughout the histopathology workflow. Systematic quality assurance is difficult because it can require duplicated efforts by two pathologists and is resource and time intensive. Some methods for quality assurance include (1) a second review of the original diagnosed cancer cases, (2) periodic review of discordant or changed diagnoses by a quality assurance committee, and (3) random review of a subset of cases. These are non-comprehensive, primarily retrospective, and manual. With automated and systematic QC and QA mechanisms, quality can be ensured on a case-by-case basis and throughout the workflow. Laboratory quality control and digital pathology quality control can be critical to the success of patient sample collection, processing, diagnosis, and archiving. Manual and sampling approaches to QC and QA offer substantial advantages. Systematic QC and QA have the potential to provide efficiencies and improve diagnostic quality.

上記に説明されるように、本開示のコンピュータ病理学プロセスおよびデバイスは、実験室情報システム(LIS)と統合しながら、統合されたプラットフォームを提供し、ウェブブラウザまたは他のユーザインターフェースを介して、デジタル病理学画像のデータ採取、処理、および閲覧を含む、完全に自動化されたプロセスを可能にし得る。さらに、臨床情報は、患者データのクラウドベースのデータ分析を使用して、集約されてもよい。データは、病院、医院、現場研究者等から由来し得、機械学習、コンピュータビジョン、自然言語処理、および/または統計的アルゴリズムによって分析され、複数の地理的特異性レベルにおいて、健康パターンのリアルタイム監視および予想を行ってもよい。 As described above, the computational pathology process and device of the present disclosure may provide an integrated platform while integrating with a Laboratory Information System (LIS) to enable a fully automated process including data collection, processing, and viewing of digital pathology images via a web browser or other user interface. Additionally, clinical information may be aggregated using cloud-based data analytics of patient data. Data may originate from hospitals, clinics, field researchers, etc. and may be analyzed by machine learning, computer vision, natural language processing, and/or statistical algorithms to provide real-time monitoring and prediction of health patterns at multiple levels of geographic specificity.

本開示は、1つのワークステーションにおいて、例えば、スライド評価、タスク、画像分析および癌検出AI、注釈、コンサルテーション、および推奨を統合する、ワークフローを提供することによって、疾患検出および/または癌診断を促進するための統合されたワークフローを提示する。本開示は、ワークフロー内で利用可能な種々の例示的ユーザインターフェース、ならびにワークフローの中に統合され、病理学者の作業を促し、補助し得る、AIツールを説明する。 The present disclosure presents an integrated workflow to facilitate disease detection and/or cancer diagnosis by providing a workflow that integrates, for example, slide evaluation, tasks, image analysis and cancer detection AI, annotation, consultation, and recommendations in one workstation. The present disclosure describes various exemplary user interfaces available within the workflow, as well as AI tools that may be integrated into the workflow to facilitate and assist the pathologist's work.

図1Aは、本開示の例示的実施形態による、機械学習を使用して、デジタル病理学画像に関する試料性質または画像性質情報を判定および出力するための、ワークフローを提供するためのシステムおよびネットワークのブロック図を図示する。 FIG. 1A illustrates a block diagram of a system and network for providing a workflow for determining and outputting sample property or image property information for digital pathology images using machine learning, according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

具体的には、図1Aは、病院、実験室、および/または医師のオフィス等におけるサーバに接続され得る、電子ネットワーク120を図示する。例えば、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125等がそれぞれ、1つ以上のコンピュータ、サーバ、ならびに/もしくはハンドヘルドモバイルデバイスを通して、インターネット等の電子ネットワーク120に接続されてもよい。本願の例示的実施形態によると、電子ネットワーク120はまた、サーバシステム127に接続されてもよく、これは、本開示の例示的実施形態による、疾患検出プラットフォーム100を実装するように構成される、処理デバイスを含み得、これは、機械学習を使用して、デジタル病理学画像に関する試料性質または画像性質情報を判定および出力するための閲覧アプリケーションツール101を含む。 Specifically, FIG. 1A illustrates an electronic network 120 that may be connected to servers in a hospital, laboratory, and/or doctor's office, etc. For example, a doctor server 121, a hospital server 122, a clinical trial server 123, a research laboratory server 124, and/or a laboratory information system 125, etc. may each be connected to the electronic network 120, such as the Internet, through one or more computers, servers, and/or handheld mobile devices. According to an exemplary embodiment of the present application, the electronic network 120 may also be connected to a server system 127, which may include a processing device configured to implement a disease detection platform 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure, which includes a viewing application tool 101 for determining and outputting sample property or image property information for digital pathology images using machine learning.

医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125は、1つ以上の患者の細胞診試料、組織病理学試料、細胞診試料のスライド、組織病理学試料のスライドのデジタル化された画像、もしくはそれらの任意の組み合わせの画像を作成または別様に取得してもよい。医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125はまた、年齢、医療既往歴、癌治療既往歴、家族歴、過去の生検または細胞診情報等の患者特有の情報の任意の組み合わせを取得してもよい。医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125は、電子ネットワーク120を経由して、デジタル化されたスライド画像ならびに/もしくは患者特有の情報をサーバシステム127に伝送してもよい。サーバシステム127は、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの少なくとも1つから受信される、画像およびデータを記憶するための1つ以上の記憶デバイス126を含んでもよい。サーバシステム127はまた、記憶デバイス126内に記憶される、画像およびデータを処理するための処理デバイスを含んでもよい。サーバシステム127はさらに、1つ以上の機械学習ツールまたは能力を含んでもよい。例えば、処理デバイスは、一実施形態による、疾患検出プラットフォーム100のための機械学習ツールを含んでもよい。代替として、または加えて、本開示(または本開示のシステムおよび方法の一部)は、ローカル処理デバイス(例えば、ラップトップ)上に実施されてもよい。 The physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125 may create or otherwise obtain images of one or more patient cytology samples, histopathology samples, slides of cytology samples, digitized images of histopathology sample slides, or any combination thereof. The physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125 may also obtain any combination of patient-specific information, such as age, medical history, cancer treatment history, family history, previous biopsy or cytology information, etc. The physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125 may transmit the digitized slide images and/or patient-specific information to the server system 127 via the electronic network 120. The server system 127 may include one or more storage devices 126 for storing images and data received from at least one of the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125. The server system 127 may also include a processing device for processing the images and data stored in the storage device 126. The server system 127 may further include one or more machine learning tools or capabilities. For example, the processing device may include machine learning tools for the disease detection platform 100 according to one embodiment. Alternatively or in addition, the present disclosure (or parts of the systems and methods of the present disclosure) may be implemented on a local processing device (e.g., a laptop).

医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125は、スライドの画像を精査するために病理学者によって使用される、システムを指す。病院設定では、組織タイプ情報は、LIS125内に記憶されてもよい。しかしながら、正しい組織分類情報が、常時、画像コンテンツとペアリングされるわけではない。加えて、LISが、デジタル病理学画像に関する試料タイプにアクセスするために使用される場合でも、本標識が、LISの多くのコンポーネントが手動で入力され、大許容誤差を残し得るという事実に起因して、正しくない場合がある。本開示の例示的実施形態によると、試料タイプおよび/または他の試料情報は、LIS125にアクセスすることを必要とせずに、識別され得る、または、可能性として、正しいLIS125に対して識別され得る。例えば、第三者は、LIS内に記憶される対応する試料タイプ標識を伴わずに、画像コンテンツへの匿名化されたアクセスを与えられてもよい。加えて、LISコンテンツへのアクセスは、その取扱に注意を要するコンテンツに起因して、限定されてもよい。 Physician server 121, hospital server 122, clinical trial server 123, research laboratory server 124, and/or laboratory information system 125 refer to systems used by pathologists to review images of slides. In a hospital setting, tissue type information may be stored in LIS 125. However, the correct tissue classification information is not always paired with image content. In addition, even if a LIS is used to access the sample type for digital pathology images, this indication may not be correct due to the fact that many components of the LIS are manually entered and may leave a large margin of error. According to exemplary embodiments of the present disclosure, the sample type and/or other sample information may be identified without the need to access LIS 125, or potentially identified to the correct LIS 125. For example, a third party may be given anonymized access to image content without the corresponding sample type indication stored in the LIS. In addition, access to LIS content may be limited due to its sensitive content.

図1Bは、機械学習を使用して、デジタル病理学画像に関する試料性質または画像性質情報を判定および出力するための、疾患検出プラットフォーム100の例示的ブロック図を図示する。 FIG. 1B illustrates an exemplary block diagram of a disease detection platform 100 for determining and outputting sample property or image property information for digital pathology images using machine learning.

具体的には、図1Bは、一実施形態による、疾患検出プラットフォーム100のコンポーネントを描写する。例えば、疾患検出プラットフォーム100は、閲覧アプリケーションツール101、データ採取ツール102、スライド取込ツール103、スライドスキャナ104、スライド管理装置105、および/または記憶装置106を含んでもよい。 Specifically, FIG. 1B depicts components of a disease detection platform 100, according to one embodiment. For example, the disease detection platform 100 may include a viewing application tool 101, a data collection tool 102, a slide capture tool 103, a slide scanner 104, a slide manager 105, and/or a storage device 106.

下記に説明されるような閲覧アプリケーションツール101は、例示的実施形態による、ユーザ(例えば、病理学者)にデジタル病理学画像に関する試料性質および/または画像性質情報を提供するためのプロセスおよびシステムを指し得る。情報は、種々の出力インターフェース(例えば、画面、モニタ、記憶デバイス、および/またはウェブブラウザ等)を通して、提供されてもよい。 The viewing application tool 101, as described below, may refer to processes and systems for providing a user (e.g., a pathologist) with sample property and/or image property information regarding a digital pathology image, according to an exemplary embodiment. The information may be provided through various output interfaces (e.g., a screen, a monitor, a storage device, and/or a web browser, etc.).

データ採取ツール102は、例示的実施形態による、デジタル病理学画像を分類および処理するために使用される、種々のツール、モジュール、コンポーネント、およびデバイスへのデジタル病理学画像の転送を促進するためのプロセスおよびシステムを指す。 Data collection tools 102 refer to processes and systems for facilitating the transfer of digital pathology images to various tools, modules, components, and devices used to classify and process the digital pathology images, according to an exemplary embodiment.

スライド取込ツール103は、例示的実施形態による、病理学画像を走査し、それらをデジタル形態に変換するためのプロセスおよびシステムを指す。スライドは、スライドスキャナ104を用いて走査されてもよく、スライド管理装置105は、スライド上の画像をデジタル化された病理学画像に処理し、デジタル化された画像を記憶装置106内に記憶してもよい。 Slide capture tool 103 refers to a process and system for scanning pathology images and converting them into digital form, according to an exemplary embodiment. Slides may be scanned using slide scanner 104, and slide manager 105 may process the images on the slides into digitized pathology images and store the digitized images in storage device 106.

閲覧アプリケーションツール101およびそのコンポーネントはそれぞれ、デジタル化されたスライド画像および/または患者情報を、ネットワーク120を経由して、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、ならびに/もしくは実験室情報システム125に伝送し、および/またはそこから受信してもよい。さらに、サーバシステム127は、閲覧アプリケーションツール101、データ採取ツール102、スライド取込ツール103、スライドスキャナ104、および/またはスライド管理装置105のうちの少なくとも1つから受信される、画像およびデータを記憶するための記憶デバイスを含んでもよい。サーバシステム127はまた、記憶デバイス内に記憶される画像およびデータを処理するための処理デバイスを含んでもよい。サーバシステム127はさらに、例えば、処理デバイスに起因して、1つ以上の機械学習ツールまたは能力を含んでもよい。代替として、または加えて、本開示(または本開示のシステムおよび方法の一部)は、ローカル処理デバイス(例えば、ラップトップ)上で実施されてもよい。 The viewing application tool 101 and its components may each transmit and/or receive digitized slide images and/or patient information to and/or from the server system 127, the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125 via the network 120. Additionally, the server system 127 may include a storage device for storing images and data received from at least one of the viewing application tool 101, the data collection tool 102, the slide capture tool 103, the slide scanner 104, and/or the slide manager 105. The server system 127 may also include a processing device for processing images and data stored in the storage device. The server system 127 may further include one or more machine learning tools or capabilities, for example, due to the processing device. Alternatively or in addition, the present disclosure (or parts of the systems and methods of the present disclosure) may be implemented on a local processing device (e.g., a laptop).

上記のデバイス、ツール、およびモジュールのいずれかは、1つ以上のコンピュータ、サーバ、および/またはハンドヘルドモバイルデバイスを通して、インターネットもしくはクラウドサービスプロバイダ等の電子ネットワーク120に接続され得る、デバイス上に位置してもよい。 Any of the above devices, tools, and modules may be located on a device that may be connected to an electronic network 120, such as the Internet or a cloud service provider, through one or more computers, servers, and/or handheld mobile devices.

図1Cは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ブロック図を図示する。閲覧アプリケーションツール101は、作業リストツール107、スライドトレイツール108、スライド共有ツール109、および注釈ツール110、調査ツール111、および/またはオーバーレイツール112を含んでもよい。作業リストツール107は、スライド閲覧および/または症例管理のためのエンドツーエンドワークフローの概要を提供してもよい。スライドトレイツール108は、症例のスライドをパートに編成し、症例番号、人口統計情報等を含む、高レベル症例情報を提供してもよい。スライド共有ツール109は、ユーザに、種々のスライドを共有し、共有の本質についての簡単な注釈を含む、および/または書き込む能力を提供してもよい。注釈ツール110は、ブラシツール、自動ブラシツール、軌跡ツール、ピン留めツール、矢印ツール、テキストフィールドツール、詳細面積ツール、ROIツール、予測ツール、測定ツール、多測定ツール、注釈ツール、および/またはスクリーンショットツールを含んでもよい。調査ツール111は、標的画像に関する着目面積の拡大ビューを特徴とする、調査ウィンドウを提供してもよい。オーバーレイツールは、ヒートマップオーバーレイを標的画像に関する着目面積の拡大ビュー上に提供し、標的画像の拡大ビューの組織試料上の着目面積を識別してもよい。 1C illustrates an exemplary block diagram of a viewing application tool 101 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The viewing application tool 101 may include a work list tool 107, a slide tray tool 108, a slide share tool 109, and an annotation tool 110, an investigation tool 111, and/or an overlay tool 112. The work list tool 107 may provide an overview of the end-to-end workflow for slide viewing and/or case management. The slide tray tool 108 may organize the slides of a case into parts and provide high level case information including case number, demographic information, etc. The slide share tool 109 may provide the user with the ability to share various slides and include and/or write brief annotations about the nature of the sharing. The annotation tools 110 may include a brush tool, an auto brush tool, a trajectory tool, a pinning tool, an arrow tool, a text field tool, a detailed area tool, a ROI tool, a prediction tool, a measurement tool, a multi-measurement tool, an annotation tool, and/or a screenshot tool. The investigation tool 111 may provide an investigation window featuring a magnified view of an area of interest on the target image. The overlay tool may provide a heat map overlay on the magnified view of the area of interest on the target image to identify the area of interest on the tissue sample in the magnified view of the target image.

図1Dは、本開示の例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ブロック図を図示する。閲覧アプリケーションツール101は、訓練画像プラットフォーム131および/または標的画像プラットフォーム135を含んでもよい。 FIG. 1D illustrates an example block diagram of a viewing application tool 101 according to an example embodiment of the present disclosure. The viewing application tool 101 may include a training image platform 131 and/or a target image platform 135.

一実施形態によると、訓練画像プラットフォーム131は、訓練画像取込モジュール132および/または画像分析モジュール133を含んでもよい。 In one embodiment, the training image platform 131 may include a training image capture module 132 and/or an image analysis module 133.

訓練画像プラットフォーム131は、一実施形態によると、機械学習システムを訓練し、デジタル病理学画像を効果的に分析および分類するために使用される、訓練画像を作成または受信してもよい。例えば、訓練画像は、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせから受信されてもよい。訓練するために使用される画像は、実源(例えば、ヒト、動物等)に由来してもよい、または合成源(例えば、グラフィックレンダリングエンジン、3Dモデル等)に由来してもよい。デジタル病理学画像の実施例は、(a)(限定ではないが)H&E、ヘマトキシリンのみ、IHC、分子病理学等の種々の染色で染色される、デジタル化されたスライド、および/または(b)マイクロCT等の3D撮像デバイスからのデジタル化された組織サンプルを含んでもよい。 The training image platform 131, according to one embodiment, may create or receive training images that are used to train the machine learning system to effectively analyze and classify digital pathology images. For example, the training images may be received from any one or any combination of the server system 127, the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125. The images used for training may be from real sources (e.g., humans, animals, etc.) or may be from synthetic sources (e.g., graphic rendering engines, 3D models, etc.). Examples of digital pathology images may include (a) digitized slides stained with various stains such as (but not limited to) H&E, hematoxylin only, IHC, molecular pathology, etc., and/or (b) digitized tissue samples from 3D imaging devices such as microCT.

訓練画像取込モジュール132は、ヒト組織の画像およびグラフィック的に/合成的にレンダリングされる画像の一方または両方に対応する、1つ以上の訓練画像を備える、データセットを作成または受信してもよい。例えば、訓練画像は、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせから受信されてもよい。本データセットは、デジタル記憶デバイス上に保たれてもよい。画像分析モジュール133は、画像を分析し、試料性質および/または画像性質情報(例えば、試料タイプ、試料の切断の全体的品質、ガラス病理学スライド自体の全体的品質、ならびに/もしくは組織形態構造特性)を識別してもよい The training image capture module 132 may create or receive a data set comprising one or more training images corresponding to one or both of images of human tissue and graphically/synthetically rendered images. For example, the training images may be received from any one or any combination of the server system 127, the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125. The data set may be kept on a digital storage device. The image analysis module 133 may analyze the images and identify sample properties and/or image property information (e.g., sample type, overall quality of the cut of the sample, overall quality of the glass pathology slide itself, and/or tissue morphology characteristics).

一実施形態によると、標的画像プラットフォーム135は、標的画像取込モジュール136、試料検出モジュール137、および出力インターフェース138を含んでもよい。標的画像プラットフォーム135は、標的画像を受信し、機械学習システムを受信される標的画像に適用し、標的試料の特性を判定してもよい。例えば、標的画像は、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせから受信されてもよい。標的画像取込モジュール136は、標的試料に対応する、標的画像を受信してもよい。試料検出モジュール137は、機械学習システムを標的画像に適用し、標的試料の特性および/または標的画像の特性を判定してもよい。例えば、試料検出モジュール137は、標的試料の試料タイプを検出してもよい。さらに、試料検出モジュール137は、機械学習システムを適用し、試料の面積が1つ以上の異常を含むかどうかを判定してもよい。 According to one embodiment, the target image platform 135 may include a target image capture module 136, a sample detection module 137, and an output interface 138. The target image platform 135 may receive the target image and apply a machine learning system to the received target image to determine characteristics of the target sample. For example, the target image may be received from any one or any combination of the server system 127, the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125. The target image capture module 136 may receive a target image corresponding to the target sample. The sample detection module 137 may apply a machine learning system to the target image to determine characteristics of the target sample and/or characteristics of the target image. For example, the sample detection module 137 may detect a sample type of the target sample. Additionally, the sample detection module 137 may apply a machine learning system to determine whether an area of the sample includes one or more anomalies.

出力インターフェース138は、標的画像および標的試料についての情報を(例えば、画面、モニタ、記憶デバイス、ウェブブラウザ等に)出力するために使用されてもよい。 The output interface 138 may be used to output the target image and information about the target sample (e.g., to a screen, monitor, storage device, web browser, etc.).

図2は、本開示の例示的実施形態による、試料情報を識別するための閲覧アプリケーションツール101を提供し、試料情報を閲覧するためのユーザインターフェースを提供する、例示的方法を図示する、フローチャートである。例えば、例示的方法200(例えば、ステップ202-206)は、自動的に、またはユーザ(例えば、医師、病理学者、技術者等)からの要求に応答して、閲覧アプリケーションツール101によって実施されてもよい。 2 is a flow chart illustrating an exemplary method of providing a viewing application tool 101 for identifying sample information and providing a user interface for viewing the sample information, according to an exemplary embodiment of the present disclosure. For example, the exemplary method 200 (e.g., steps 202-206) may be performed by the viewing application tool 101 automatically or in response to a request from a user (e.g., a physician, pathologist, technician, etc.).

一実施形態によると、試料情報を識別し、試料情報を閲覧するためのユーザインターフェースを提供するための例示的方法200は、以下のステップのうちの1つ以上を含んでもよい。ステップ202では、本方法は、標的試料に対応する、標的画像を受信することを含んでもよく、標的試料は、患者の組織サンプルを備える。例えば、標的画像は、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせから受信されてもよい。 According to one embodiment, an exemplary method 200 for identifying sample information and providing a user interface for viewing the sample information may include one or more of the following steps: In step 202, the method may include receiving a target image corresponding to the target sample, the target sample comprising a patient tissue sample. For example, the target image may be received from any one or any combination of server system 127, physician server 121, hospital server 122, clinical trial server 123, research laboratory server 124, and/or laboratory information system 125.

ステップ204では、本方法は、機械学習システムを標的画像に適用し、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的画像の少なくとも1つの特性を判定することを含んでもよい。標的試料の特性を判定することは、標的試料の試料情報を判定することを含んでもよい。例えば、特性を判定することは、異常が標的試料内に存在するかどうかを判定することを含んでもよい。 In step 204, the method may include applying a machine learning system to the target image to determine at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target image. Determining the characteristic of the target sample may include determining sample information for the target sample. For example, determining the characteristic may include determining whether an anomaly is present in the target sample.

機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されていてもよく、訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に/合成的に発生された画像を含んでもよい。機械学習システムは、分類および回帰のための機械学習方法を使用して実装されてもよい。訓練入力は、実または合成画像を含み得る。訓練入力は、増強されている(例えば、雑音を追加する、または反転/歪曲による入力のバリアントを作成する)場合とそうではない場合がある。例示的機械学習システムは、限定ではないが、ニューラルネットワーク、畳み込みニューラルネットワーク、ランダムフォレスト、ロジスティック回帰、および最近傍法のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせを含んでもよい。畳み込みニューラルネットワークは、直接、特性を判別するために必要な画像特徴表現を学習することができ、これは、試料毎に訓練すべき大量のデータが存在するとき、非常に良好に機能し得る一方、他の方法は、従来のコンピュータビジョン特徴、例えば、スピードアップロバスト特徴(SURF)またはスケール不変特徴変換(SIFT)、もしくは訓練された畳み込みニューラルネットワークによって生成される、学習された埋込(例えば、記述子)のいずれかと併用されることができ、これは、訓練すべき小量のデータのみが存在するとき、利点をもたらし得る。訓練画像は、サーバシステム127、医師サーバ121、病院サーバ122、臨床試験サーバ123、研究実験室サーバ124、および/または実験室情報システム125のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせから受信されてもよい。本データセットは、デジタル記憶デバイス上に保たれてもよい。訓練のために使用される画像は、実源(例えば、ヒト、動物等)に由来してもよい、または合成源(例えば、グラフィックレンダリングエンジン、3Dモデル等)に由来してもよい。デジタル病理学画像の実施例は、(a)(限定ではないが)H&E、IHC、分子病理学等の種々の染色で染色される、デジタル化されたスライド、および/または(b)マイクロCT等の3D撮像デバイスからのデジタル化された組織サンプルを含んでもよい。 The machine learning system may be generated by processing a plurality of training images and predicting at least one characteristic, where the training images may include images of human tissue and/or algorithmically/synthetically generated images. The machine learning system may be implemented using machine learning methods for classification and regression. The training inputs may include real or synthetic images. The training inputs may or may not be augmented (e.g., adding noise or creating variants of the inputs by inversion/distortion). Exemplary machine learning systems may include, but are not limited to, any one or any combination of neural networks, convolutional neural networks, random forests, logistic regression, and nearest neighbor methods. Convolutional neural networks can directly learn the image feature representations required to discriminate characteristics, which can work very well when there is a large amount of data to train on per sample, while other methods can be used in conjunction with either traditional computer vision features, such as speed-up robust features (SURF) or scale-invariant feature transform (SIFT), or learned embeddings (e.g., descriptors) generated by trained convolutional neural networks, which can provide advantages when there is only a small amount of data to train on. Training images may be received from any one or any combination of the server system 127, the physician server 121, the hospital server 122, the clinical trial server 123, the research laboratory server 124, and/or the laboratory information system 125. This data set may be kept on a digital storage device. Images used for training may come from real sources (e.g., humans, animals, etc.) or from synthetic sources (e.g., graphic rendering engines, 3D models, etc.). Examples of digital pathology images may include (a) digitized slides stained with various stains such as (but not limited to) H&E, IHC, molecular pathology, and/or (b) digitized tissue samples from 3D imaging devices such as microCT.

ステップ206では、本方法は、標的試料の少なくとも1つの特性および/または標的画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する、標的画像を出力することを含んでもよい。 In step 206, the method may include outputting a target image that identifies an area of interest based on at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target image.

機械学習アルゴリズムおよび/またはアーキテクチャを実装するための異なる方法は、限定ではないが、(1)CNN(畳み込みニューラルネットワーク)、(2)MIL(複数インスタンス学習)、(3)RNN(回帰型ニューラルネットワーク)、(4)CNNを介した特徴集約、および/または(5)特徴抽出に続く、アンサンブル方法(例えば、ランダムフォレスト)、線形/非線形分類子(例えば、SVM(サポートベクトルマシン)、MLP(多層パーセプトロン)、および/または次元低減技法(例えば、PCA(主成分分析)、LDA(線形判別分析)等)を含んでもよい。例示的特徴は、CNNからのベクトル埋込、CNNからの単一/マルチクラス出力、および/またはCNNからの多次元出力(例えば、元々の画像のマスクオーバーレイ)を含んでもよい。CNNは、直接ピクセルからの分類タスクのために、特徴表現を学習してもよく、これは、より良好な診断性能につながり得る。領域またはピクセル毎標識のための詳細な注釈が、利用可能であるとき、大量の標識されたデータが存在する場合、CNNは、直接、訓練されてもよい。しかしながら、標識が、全体的スライドレベルにおいて、または群内のスライドの集合(病理学では、「パート」と呼ばれ得る)にわたってのみであるとき、MILが、CNNまたは別のニューラルネットワーク分類子を訓練するために使用されてもよく、MILは、分類タスクのための診断である、画像領域を学習し、包括的注釈を伴わずに学習する能力につながる。RNNは、複数の画像領域(例えば、タイル)から抽出される、特徴上で使用されてもよく、これは、次いで、処理を行い、予測を行う。他の機械学習方法、例えば、ランダムフォレスト、SVM、および多数のその他は、CNN、MILを伴うCNNによって、または手作業で作られた画像特徴(例えば、SIFTまたはSURF)を使用して、分類タスクを行うことによって、学習された特徴のいずれかと併用されてもよいが、それらは、直接ピクセルから訓練されるとき、不良に性能を発揮し得る。これらの方法は、利用可能な大量の注釈が付けられた訓練データが存在するとき、CNNベースのシステムと比較して、不良に性能を発揮し得る。次元低減技法は、述べられた分類子のいずれかを使用する前の前処理ステップとして使用され得、これは、利用可能なデータが殆ど存在しない場合に有用であり得る。 Different methods for implementing machine learning algorithms and/or architectures include, but are not limited to, (1) CNN (Convolutional Neural Networks), (2) MIL (Multiple Instance Learning), (3) RNN (Recurrent Neural Networks), (4) feature aggregation via CNN, and/or (5) feature extraction followed by ensemble methods (e.g., Random Forests), linear/nonlinear classifiers (e.g., SVM (Support Vector Machines), MLP (Multilayer Perceptrons), and/or dimensionality reduction techniques (e.g., PCA (Principal Component Analysis), LDA (Linear Discriminant Analysis)). Exemplary features may include vector embeddings from a CNN, single/multi-class output from a CNN, and/or multi-dimensional output from a CNN (e.g., mask overlay of the original image). A CNN may learn feature representations for classification tasks directly from pixels, which may lead to better diagnostic performance. When detailed annotations for regions or per-pixel labels are available, and there is a large amount of labeled data, a CNN may be trained directly. However, when labels are available at the global slide level and/or at the local pixel level, a CNN may be trained directly. When the sigma is only over a set of slides in a group (which in pathology may be called a "part"), MIL may be used to train a CNN or another neural network classifier, leading to the ability to learn image regions that are diagnostic for classification tasks, without global annotation. RNNs may be used on features extracted from multiple image regions (e.g., tiles), which then perform processing and make predictions. Other machine learning methods, such as random forests, SVMs, and many others, may be used in conjunction with any of the features learned by CNN, CNN with MIL, or by using hand-crafted image features (e.g., SIFT or SURF) to perform classification tasks, but they may perform poorly when trained directly from pixels. These methods may perform poorly compared to CNN-based systems when there is a large amount of annotated training data available. Dimensionality reduction techniques may be used as a preprocessing step before using any of the mentioned classifiers, which may be useful when there is little data available.

1つ以上の実施形態によると、上記のアルゴリズム、アーキテクチャ、方法論、属性、ならびに/もしくは特徴のいずれかは、他のアルゴリズム、アーキテクチャ、方法論、属性、および/または特徴の任意または全てと組み合わせられてもよい。例えば、機械学習アルゴリズムおよび/またはアーキテクチャ(例えば、ニューラルネットワーク方法、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、回帰型ニューラルネットワーク(RNN)等)のいずれかは、訓練方法論(例えば、複数インスタンス学習、強化学習、活性学習等)のいずれかを用いて訓練されてもよい。 According to one or more embodiments, any of the above algorithms, architectures, methodologies, attributes, and/or features may be combined with any or all of the other algorithms, architectures, methodologies, attributes, and/or features. For example, any of the machine learning algorithms and/or architectures (e.g., neural network methods, convolutional neural networks (CNN), recurrent neural networks (RNN), etc.) may be trained using any of the training methodologies (e.g., multiple instance learning, reinforcement learning, activation learning, etc.).

下記の用語の説明は、単に、例示的であって、いかようにも、用語を限定することを意図するものではない。 The explanations of terms below are merely illustrative and are not intended to limit the terms in any way.

標識は、アルゴリズムが予測するように試みる、機械学習アルゴリズムへの入力についての情報を指し得る。 The labels may refer to information about the inputs to a machine learning algorithm that the algorithm attempts to predict.

N×Mの所与の画像サイズに関して、区画化は、元々の画像内のピクセル毎に、そのピクセルのクラスまたはタイプを説明する、数を割り当てる、サイズN×Mの別の画像であり得る。例えば、WSIでは、マスク内の要素は、入力画像内の各ピクセルを、例えば、背景、組織、および/または未知のクラスに属するものとしてカテゴリ化し得る。 For a given image size of NxM, the segmentation may be another image of size NxM that assigns to each pixel in the original image a number that describes the class or type of that pixel. For example, in WSI, elements in the mask may categorize each pixel in the input image as belonging to, for example, background, tissue, and/or unknown classes.

スライドレベル情報は、一般に、スライドについての情報、必ずしもではないが、スライド内のその情報の具体的場所を指し得る。 Slide-level information may refer to information about a slide in general, but not necessarily to the specific location of that information within the slide.

ヒューリスティックは、入力を前提として、出力を決定的に生成する、論理ルールまたは関数を指し得る。例えば、スライドが異常を有する、予測が、存在する場合、1を出力し、該当しない場合、0を出力する。 A heuristic may refer to a logical rule or function that deterministically produces an output given an input. For example, a prediction that a slide has an anomaly outputs 1 if it does, and 0 if it does not.

埋込は、低次元データの概念的高次元数値表現を指し得る。例えば、WSIが、CNN訓練を通して通過され、組織タイプを分類する場合、ネットワークの最後の層上の数は、スライドについての情報(例えば、組織のタイプについての情報)を含有する、一連(例えば、約数千)の数を提供し得る。 Embedding may refer to a conceptual high-dimensional numerical representation of low-dimensional data. For example, if a WSI is passed through a CNN training to classify tissue type, the numbers on the last layer of the network may provide a set of numbers (e.g., on the order of thousands) that contain information about the slide (e.g., information about the type of tissue).

スライドレベル予測は、全体としてのスライドについての具象予測を指し得る。例えば、スライドレベル予測は、スライドが異常を含有することであり得る。さらに、スライドレベル予測は、定義されたクラスのセットにわたる個々の確率予測を指し得る。 Slide-level predictions may refer to concrete predictions about the slide as a whole. For example, a slide-level prediction may be that the slide contains an anomaly. Additionally, slide-level predictions may refer to individual probability predictions across a defined set of classes.

分類子は、入力データをとり、それとカテゴリを関連付けるように訓練される、モデルおよび/またはシステムを指し得る。 A classifier can refer to a model and/or system that is trained to take input data and associate it with a category.

1つ以上の実施形態によると、機械学習モデルおよび/またはシステムは、異なる方法で訓練されてもよい。例えば、機械学習モデルの訓練は、教師あり訓練、半教師あり訓練、教師なし訓練、分類子訓練、混合訓練、および/または不確実性推定のうちの任意の1つまたは任意の組み合わせによって実施されてもよい。使用される訓練のタイプは、データの量、データのタイプ、および/またはデータの品質に依存し得る。下記の表1は、いくつかのタイプの訓練および対応する特徴の非限定的リストを説明する。
According to one or more embodiments, the machine learning model and/or system may be trained in different ways. For example, training of the machine learning model may be performed by any one or any combination of supervised training, semi-supervised training, unsupervised training, classifier training, mixed training, and/or uncertainty estimation. The type of training used may depend on the amount of data, the type of data, and/or the quality of the data. Table 1 below describes a non-limiting list of some types of training and corresponding features.

教師あり訓練は、少量のデータと併用され、機械学習モデルのためのシードを提供してもよい。教師あり訓練では、機械学習モデルは、具体的アイテム(例えば、泡、組織襞等)を探し、スライドにフラグし、具体的アイテムがスライド内に存在する量を定量化してもよい。 Supervised training may be used in conjunction with small amounts of data to provide a seed for a machine learning model. In supervised training, the machine learning model may look for specific items (e.g., bubbles, tissue folds, etc.), flag the slide, and quantify the amount of the specific items present in the slide.

一実施形態によると、例示的完全教師あり訓練は、入力として、WSIをとってもよく、区画化の標識を含んでもよい。完全教師あり訓練のためのパイプラインは、(1)1、(2)1、ヒューリスティック、(3)1、4、ヒューリスティック、(4)1、4、5、ヒューリスティック、および/または(5)1、5、ヒューリスティックを含んでもよい。完全教師あり訓練の利点は、(1)より少ないスライドを要求し得、および/または(2)診断に寄与した画像の面積が把握され得るため、出力が解説可能であることであり得る。完全教師あり訓練を使用する不利点は、入手することが困難であり得る、大量の区画化を要求し得ることであり得る。 According to one embodiment, an exemplary fully supervised training may take as input the WSI and may include an indication of the segmentation. A pipeline for fully supervised training may include (1) 1, (2) 1, heuristic, (3) 1,4, heuristic, (4) 1,4,5, heuristic, and/or (5) 1,5, heuristic. Advantages of fully supervised training may be that (1) it may require fewer slides and/or (2) the output is interpretable because the area of the image that contributed to the diagnosis may be known. Disadvantages of using fully supervised training may be that it may require a large amount of segmentation, which may be difficult to obtain.

一実施形態によると、例示的半教師あり(例えば、弱教師あり)訓練は、入力として、WSIをとってもよく、スライドレベル情報の標識を含んでもよい。半教師あり訓練のためのパイプラインは、(1)2、(2)2、ヒューリスティック、(3)2、4、ヒューリスティック、(4)2、4、5、ヒューリスティック、および/または(5)2、5、ヒューリスティックを含んでもよい。半教師あり訓練を使用する利点は、(1)要求される標識のタイプが、多くの病院記録内に存在し得、(2)最も診断に寄与した画像の面積が把握され得るため、出力が解説可能であることであり得る。半教師あり訓練を使用する不利点は、訓練することが困難であり得ることである。例えば、本システムは、複数インスタンス学習、活性化学習、および/または分散型訓練等の訓練スキームを使用して、決定につながるはずである情報がある、スライド内の場所についての情報が限定されるという事実を考慮する必要があり得る。 According to one embodiment, an exemplary semi-supervised (e.g., weakly supervised) training may take as input the WSI and may include indicators of slide-level information. A pipeline for semi-supervised training may include (1) 2, (2) 2, heuristic, (3) 2,4, heuristic, (4) 2,4,5, heuristic, and/or (5) 2,5, heuristic. An advantage of using semi-supervised training may be that (1) the type of indicator required may be present in many hospital records, and (2) the output is interpretable because the area of the image that contributed most to the diagnosis may be known. A disadvantage of using semi-supervised training is that it may be difficult to train. For example, the system may need to use training schemes such as multiple instance learning, activation learning, and/or distributed training to account for the fact that there is limited information about the locations in the slide where the information that should lead to a decision is located.

一実施形態によると、例示的教師なし訓練は、入力として、WSIをとってもよく、標識を要求しなくてもよい。教師なし訓練のためのパイプラインは、(1)3、4、および/または(2)3、4、ヒューリスティックを含んでもよい。教師なし訓練の利点は、任意の標識を要求しないことであり得る。教師なし訓練を使用する不利点は、(1)訓練することが困難であり得ることであり得る。例えば、複数インスタンス学習、活性化学習、および/または分散型訓練等の訓練スキームを使用して、決定につながるはずである情報がある、スライド内の場所についての情報が限定されるという事実を考慮する必要があり得、(2)付加的スライドを要求し得、および/または(3)予測が行われた理由を解説することなく、予測および確率を出力し得るため、あまり解説可能ではあり得ない。 According to one embodiment, an exemplary unsupervised training may take WSI as input and may not require any labels. A pipeline for unsupervised training may include (1) 3,4, and/or (2) 3,4, heuristics. An advantage of unsupervised training may be that it does not require any labels. A disadvantage of using unsupervised training may be that (1) it may be difficult to train. For example, using training schemes such as multiple instance learning, activation learning, and/or distributed training, one may need to take into account the fact that there is limited information about where in the slide the information that should lead to the decision is located, (2) it may require additional slides, and/or (3) it may not be very interpretable because it may output predictions and probabilities without explaining why the predictions were made.

一実施形態によると、例示的混合訓練は、完全教師あり訓練、半教師あり訓練、および/または教師なし訓練に関して上記に説明される例示的パイプラインのいずれかを訓練することを含み、次いで、結果として生じるモデルを訓練方法のいずれかのための初期点として使用してもよい。混合訓練の利点は、(1)あまりデータを要求し得ず、(2)改良された性能を有し得、および/または(3)異なるレベルの標識の混合を可能にし得る(例えば、区画化、スライドレベル情報、情報なし)ことであり得る。混合訓練の不利点は、(1)訓練がより複雑および/または高価であり得、ならびに/もしくは(2)潜在的バグの数および複雑性を増加させ得る、より多くのコードを要求し得ることであり得る。 According to one embodiment, the exemplary mixed training includes training any of the exemplary pipelines described above with respect to fully supervised training, semi-supervised training, and/or unsupervised training, and then the resulting model may be used as an initial point for any of the training methods. Advantages of mixed training may be that (1) it may require less data, (2) it may have improved performance, and/or (3) it may allow mixing of different levels of labels (e.g., segmentation, slide-level information, no information). Disadvantages of mixed training may be that (1) training may be more complex and/or expensive, and/or (2) it may require more code, which may increase the number and complexity of potential bugs.

一実施形態によると、例示的不確実性推定は、パイプラインの終端における不確実性推定を使用したスライドデータに関連する任意のタスクのために、完全教師あり訓練、半教師あり訓練、および/または教師なし訓練に関して上記に説明される例示的パイプラインのいずれかを訓練することを含んでもよい。さらに、ヒューリスティックまたは分類子が、試験の予測における不確実性の量に基づいて、スライドが異常を有するかどうかを予測するために使用されてもよい。不確実性推定の利点は、分布外データに対してロバストであることであり得る。例えば、熟知されていないデータが提示されるとき、依然として、不確実であることを正しく予測し得る。不確実性推定の不利点は、(1)より多くのデータが必要とされ得、(2)不良な全体的性能を有し得、および/または(3)モデルが、必ずしも、スライドまたはスライド埋込が異常である程度を識別しない場合があるため、あまり解説可能ではあり得ないことであり得る。 According to one embodiment, the exemplary uncertainty estimation may include training any of the exemplary pipelines described above with respect to fully supervised training, semi-supervised training, and/or unsupervised training for any task involving slide data with uncertainty estimation at the end of the pipeline. Additionally, heuristics or classifiers may be used to predict whether a slide has an anomaly based on the amount of uncertainty in the prediction of the test. An advantage of the uncertainty estimation may be that it is robust to out-of-distribution data. For example, when presented with unfamiliar data, it may still correctly predict uncertainty. A disadvantage of the uncertainty estimation may be that (1) more data may be required, (2) it may have poor overall performance, and/or (3) it may not be very interpretable since the model may not necessarily identify the extent to which a slide or slide embedding is anomalous.

一実施形態によると、アンサンブル訓練は、同時に、上記に説明される例示的パイプラインのいずれかによって生成されるモデルを起動させ、ヒューリスティックまたは分類子によって、出力を組み合わせ、ロバストかつ正確な結果を生成することを含んでもよい。アンサンブル訓練の利点は、(1)分布外データに対してロバストであって、および/または(2)他のモデルの利点および不利点を組み合わせ、不利点の最小限化をもたらし得ることであり得る(例えば、不確実性推定モデルと組み合わせられた教師あり訓練モデル、および着信データが分布内にあるとき、教師ありモデルを使用して、データが分布外であるとき、不確実性モデルを使用する、ヒューリスティック等)。アンサンブル訓練の不利点は、(1)より複雑であり得、および/または(2)訓練および起動が高価であり得ることであり得る。 According to one embodiment, ensemble training may include simultaneously launching models generated by any of the exemplary pipelines described above and combining the outputs by heuristics or classifiers to generate robust and accurate results. The advantages of ensemble training may be that (1) it is robust to out-of-distribution data, and/or (2) it may combine advantages and disadvantages of other models, resulting in minimization of disadvantages (e.g., a supervised training model combined with an uncertainty estimation model, and a heuristic using a supervised model when the incoming data is in-distribution and an uncertainty model when the data is out-of-distribution, etc.). The disadvantages of ensemble training may be that (1) it may be more complex, and/or (2) it may be expensive to train and launch.

本明細書で議論される訓練技法はまた、段階的に進められ得、より多くの注釈を伴う画像が、最初に、訓練のために使用され、これは、より少ない注釈を有する、より少ない教師付き等のスライドを使用した、より効果的後の訓練を可能にし得る。 The training techniques discussed herein may also be incremental, with images with more annotations being used for training initially, which may allow for more effective subsequent training using less supervised slides with fewer annotations.

訓練は、使用され得る全ての訓練スライド画像と比較して、最も完全に注釈が付けられたスライドを使用して開始してもよい。例えば、訓練は、教師あり学習を使用して開始してもよい。第1のスライド画像のセットが、関連付けられる注釈とともに受信される、またはそれを用いて判定されてもよい。各スライドは、マークおよび/またはマスクされた領域を有してもよく、スライドが異常を有するかどうか等の情報を含んでもよい。第1のスライドのセットは、訓練アルゴリズム、例えば、CNNに提供されてもよく、これは、第1のスライドのセットとその関連付けられる注釈との間の相関を判定してもよい。 Training may begin using the most completely annotated slides compared to all training slide images that may be used. For example, training may begin using supervised learning. A first set of slide images may be received or determined with associated annotations. Each slide may have marked and/or masked regions and may include information such as whether the slide has an anomaly. The first set of slides may be provided to a training algorithm, e.g., a CNN, which may determine correlations between the first set of slides and their associated annotations.

第1の画像のセットを用いた訓練が、完了された後、第2のスライド画像のセットが、第1のセットより少ない注釈を有する、例えば、部分的注釈とともに、受信される、またはそれを用いて判定されてもよい。一実施形態では、注釈は、スライドが、診断またはそれと関連付けられる品質問題点を有することのみを示し得、見出され得る疾患またはその場所等を規定し得ない。第2のスライド画像のセットは、第1のもの、例えば、複数インスタンス学習と異なる訓練アルゴリズムを使用して訓練されてもよい。第1の訓練データのセットは、システムを部分的に訓練するために使用されてもよく、第2の訓練工程を正確なアルゴリズムを生成する際により効果的にし得る。 After training with the first set of images is completed, a second set of slide images may be received or determined with fewer annotations than the first set, e.g., with partial annotations. In one embodiment, the annotations may only indicate that the slide has a diagnosis or quality issue associated with it, and may not specify the disease that may be found or its location, etc. The second set of slide images may be trained using a different training algorithm than the first, e.g., multiple instance learning. The first set of training data may be used to partially train the system, making the second training process more effective at generating accurate algorithms.

このように、訓練は、任意の数のアルゴリズムを使用して、訓練スライド画像の品質およびタイプに基づいて、任意の数の段階において進められてもよい。これらの技法は、変動する品質、注釈レベル、および/または注釈タイプであり得る、複数の訓練画像のセットが受信される、状況において利用されてもよい。 In this manner, training may proceed in any number of stages based on the quality and type of training slide images using any number of algorithms. These techniques may be utilized in situations where multiple sets of training images are received, which may be of varying quality, annotation levels, and/or annotation types.

図3は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的出力300を図示する。図3に図示されるように、閲覧アプリケーションツール101は、作業リストツール107のための作業リストビュー、スライドトレイツール108およびスライド共有ツール109のためのスライドビュー、注釈ツール110、調査ツール111、および/またはオーバーレイツール112のためのオーバーレイトグルにナビゲートするためのナビゲーションメニュー301を含んでもよい。ナビゲーションメニュー301はまた、ビューを調節する(例えば、画面を分割し、複数のスライドおよび/または染色を一度に閲覧する)ためのビューモード入力を含んでもよい。ズームメニュー302は、標的画像303のズームレベルを迅速に調節するために使用されてもよい。標的画像は、任意の色で表示されてもよい。例えば、暗い中性配色が、標的画像303の詳細を表示するために使用されてもよい。閲覧アプリケーションツール101は、可能性として考えられる疾患が画像内の(x,y)座標に存在するかどうかに関する正/負のインジケータを含んでもよい。加えて、正/負のインジケータの確認および/または編集が、ユーザによって実施されてもよい。 3 illustrates an exemplary output 300 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. As illustrated in FIG. 3, the viewing application tool 101 may include a navigation menu 301 for navigating to a work list view for the work list tool 107, a slide view for the slide tray tool 108 and slide share tool 109, an annotation tool 110, an investigation tool 111, and/or an overlay toggle for the overlay tool 112. The navigation menu 301 may also include a view mode input for adjusting the view (e.g., splitting the screen and viewing multiple slides and/or stains at once). The zoom menu 302 may be used to quickly adjust the zoom level of the target image 303. The target image may be displayed in any color. For example, a dark neutral color scheme may be used to display details of the target image 303. The viewing application tool 101 may include a positive/negative indicator as to whether a possible disease is present at the (x,y) coordinate in the image. Additionally, the positive/negative indicators may be viewed and/or edited by the user.

スライドは、標的画像内で識別された特性に基づいて、優先順位化特徴を使用して、優先順位化されてもよい。スライドは、デフォルトシステムおよびカスタムシステムを含む、フォルダシステムを使用して、編成されてもよい。閲覧アプリケーションツール101は、結果、メモ、添付、患者情報、およびステータスアイコンを含み得る、症例ビューを含んでもよい。症例内のスライドは、タイプ別に編成されてもよく、色分けされてもよい。症例共有機能は、安全かつ信頼されるように設計されてもよい。症例は、アーカイブされ、必要記憶空間を提供してもよい。単一スライド内の腫瘤間で切り替えるための機能性が、存在してもよい。閲覧アプリケーションツール101は、新しいメッセージおよび/または新しいスライドのための通知を提供してもよい。ステータスアイコンは、症例および/またはスライドが、新しいかどうかと、共有ならびに/もしくは発注されたかどうかとを示してもよい。症例、患者、および/またはプロジェクトを検索するための機能性が、存在してもよい。閲覧アプリケーションツール101は、患者待ち行列および/またはコンサルティング待ち行列を含んでもよい。 Slides may be prioritized using prioritization features based on characteristics identified in the target image. Slides may be organized using a folder system, including default and custom systems. The viewing application tool 101 may include a case view, which may include results, notes, attachments, patient information, and status icons. Slides within a case may be organized by type and color coded. The case sharing feature may be designed to be secure and reliable. Cases may be archived to provide the necessary storage space. There may be functionality to switch between masses within a single slide. The viewing application tool 101 may provide notifications for new messages and/or new slides. Status icons may indicate whether a case and/or slide is new and whether it has been shared and/or ordered. There may be functionality to search for cases, patients, and/or projects. The viewing application tool 101 may include a patient queue and/or a consulting queue.

閲覧アプリケーションツール101は、閲覧オプションを含んでもよく、これは、閲覧モード、ウィンドウ、回転、スケールバー、および/またはオーバーレイを含んでもよい。閲覧アプリケーションツール101の例示的出力は、患者情報、スライド情報(例えば、画像概要)、および/またはファイル情報(例えば、スライドマップ)を含んでもよい。閲覧モードは、デフォルトビューおよび異なる比率のための閲覧モードを含んでもよい。閲覧アプリケーションツール101は、蛍光モード、拡大鏡ビュー、スケールバー、パンおよびズーム機能、画像回転機能、着目病巣、および/または他のスライドアクション(例えば、新しい染色を発注する)を含んでもよい。閲覧アプリケーションは、画像を分析し、患者の生存率を判定してもよい。 The viewing application tools 101 may include viewing options, which may include viewing modes, windows, rotation, scale bars, and/or overlays. Exemplary outputs of the viewing application tools 101 may include patient information, slide information (e.g., image overview), and/or file information (e.g., slide map). Viewing modes may include a default view and viewing modes for different ratios. The viewing application tools 101 may include a fluorescence mode, a magnifier view, a scale bar, pan and zoom functionality, image rotation functionality, focus of interest, and/or other slide actions (e.g., ordering a new stain). The viewing application may analyze the images and determine the patient's viability.

閲覧アプリケーションツール101は、スライドおよびレベルを順序付けるためと、スライドを推奨するためとの機能性を含んでもよい。例えば、閲覧アプリケーションツール101は、スライドタイプを選択する、新しいスライド発注を送信する、スライド発注確認を受信する、スライド順序付けインジケータ、新しいスライドを閲覧する、および/または新しいスライドと前のスライドを比較するためのオプションを含んでもよい。閲覧アプリケーションツール101はまた、レベルを推奨し、レベルを選択するための機能性を含んでもよい。 The viewing application tools 101 may include functionality for ordering slides and levels and for recommending slides. For example, the viewing application tools 101 may include options for selecting a slide type, submitting a new slide order, receiving a slide order confirmation, a slide ordering indicator, viewing the new slide, and/or comparing the new slide with a previous slide. The viewing application tools 101 may also include functionality for recommending levels and selecting a level.

閲覧アプリケーションツール101は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101を用いて類似症例を検索するための機能性を含んでもよい。例えば、着目面積が、識別されてもよく、着目面積は、回転および定量化されてもよく、類似着目面積を伴う症例は、識別され、患者症例に結び付けられてもよい。 The viewing application tool 101 may include functionality for searching for similar cases using the viewing application tool 101, according to an example embodiment. For example, areas of interest may be identified, the areas of interest may be rotated and quantified, and cases with similar areas of interest may be identified and linked to the patient case.

閲覧アプリケーションツール101は、有糸分裂カウントを提供するための機能性を含んでもよい。例えば、着目面積が、識別されてもよく、着目面積は、移動/回転および定量化されてもよく、類似着目面積を伴う症例は、識別され、患者症例に結び付けられてもよい。閲覧アプリケーションツール101は、有糸分裂の数および/または視覚的マーカを含む、カウント結果を表示してもよい。識別された領域は、拡大されてもよく、カウント結果は、ユーザによって確認および/または編集されてもよい。結果は、本システムを横断して共有されてもよい。 The viewing application tool 101 may include functionality to provide mitotic counts. For example, areas of interest may be identified, the areas of interest may be moved/rotated and quantified, and cases with similar areas of interest may be identified and linked to patient cases. The viewing application tool 101 may display the count results, including the number of mitoses and/or visual markers. Identified areas may be magnified and the count results may be reviewed and/or edited by the user. Results may be shared across the system.

図4は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のオーバーレイツール112の例示的出力400を図示する。オーバーレイツール112は、ヒートマップオーバーレイ401を標的画像303上に提供してもよい。ヒートマップオーバーレイは、標的画像の組織試料上の着目面積を識別してもよい。例えば、ヒートマップオーバーレイは、その中でAIシステムが組織試料内に異常が存在し得ることを予測する、面積を識別してもよい。予測ヒートマップオーバーレイ可視化は、ナビゲーションメニュー301を使用して、オンおよびオフにトグルされてもよい。例えば、ユーザは、ナビゲーションメニュー上のオーバーレイアイコンを選択し、ヒートマップオーバーレイをオンまたはオフにトグルしてもよい。予測ヒートマップインターフェースは、ユーザ(例えば、病理学者)に、ユーザが調査すべきである、組織上の1つ以上の面積を示してもよい。ヒートマップオーバーレイは、透明および/または半透明であってもよく、したがって、ユーザには、ヒートマップオーバーレイを閲覧しながら、下層組織が見え得る。ヒートマップオーバーレイは、異なる色および/または陰影を含み、検出された疾患の重症度を示してもよい。他のタイプのオーバーレイも、閲覧されている組織のタイプに対するコンテキストにおいて利用可能であってもよい。例えば、図4は、前立腺生検を図示する。しかしながら、他の疾患は、異なる可視化またはそれらに関連するAIシステムを要求し得る。 4 illustrates an exemplary output 400 of the overlay tool 112 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. The overlay tool 112 may provide a heatmap overlay 401 on the target image 303. The heatmap overlay may identify areas of interest on the tissue sample of the target image. For example, the heatmap overlay may identify areas in which the AI system predicts that an abnormality may be present in the tissue sample. The predictive heatmap overlay visualization may be toggled on and off using the navigation menu 301. For example, a user may select an overlay icon on the navigation menu and toggle the heatmap overlay on or off. The predictive heatmap interface may indicate to a user (e.g., a pathologist) one or more areas on the tissue that the user should investigate. The heatmap overlay may be transparent and/or semi-transparent, so that the user may see the underlying tissue while viewing the heatmap overlay. The heatmap overlay may include different colors and/or shading to indicate the severity of the detected disease. Other types of overlays may also be available in context to the type of tissue being viewed. For example, FIG. 4 illustrates a prostate biopsy. However, other diseases may require different visualizations or AI systems associated with them.

図5は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の作業リストツール107の例示的出力500を図示する。図5に図示されるように、閲覧アプリケーションツール101は、ナビゲーションメニュー301内の作業リストアイコンを選択することによって開かれ得る、作業リスト501を含んでもよい。メインナビゲーションメニュー301は、スライド閲覧および/または症例管理のためのエンドツーエンドワークフローの概要を提供してもよい。例えば、概要は、全てのユーザ(例えば、病理学者)の症例を表示し得る、作業リスト501を含んでもよい。これは、作業リストパネルを開くことによって、閲覧者ユーザインターフェース(UI)からアクセスされてもよい。作業リストパネル内では、病理学者は、患者の医療記録番号(MRN)、患者ID番号、患者名、疑われる疾患のタイプ、症例のステータス、外科手術日を閲覧し、種々の症例アクションから、症例詳細の閲覧、症例共有、および/または検索する等を選択してもよい。 5 illustrates an exemplary output 500 of the worklist tool 107 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. As illustrated in FIG. 5, the viewing application tool 101 may include a worklist 501, which may be opened by selecting a worklist icon in the navigation menu 301. The main navigation menu 301 may provide an overview of the end-to-end workflow for slide viewing and/or case management. For example, the overview may include a worklist 501, which may display cases for all users (e.g., pathologists). This may be accessed from the viewer user interface (UI) by opening a worklist panel. Within the worklist panel, the pathologist may view the patient's medical record number (MRN), patient ID number, patient name, suspected disease type, case status, surgery date, and select from various case actions, such as view case details, share case, and/or search.

図6は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドトレイツール108の例示的出力600を図示する。図6に図示されるように、ナビゲーションメニュー301内のスライドアイコンは、ドロワー/ドロップダウンとしてのスライドトレイ601を画面の左のメニューから開いてもよい。メニューは、症例番号、人口統計情報等を含む、高レベル症例情報を提示してもよい。症例のスライドは、パートに編成され、濃灰色における親タブとして、スライドトレイ601内に表されてもよい。各パートは、その中にスライドを表示するように拡張してもよい。故に、サンプルの所定の面積または患者の所定のサンプル面積であり得る、同一パートと関連付けられることが判定されるスライドが、相互に所定の近接度内に表示されてもよい。異なる色または異なる形状のインジケータであり得る、赤色ドット602は、あるパート上に、AIシステムが、可能性として考えられる疾患(例えば、癌)をそのパート内のある場所に見出していることを示し得る。スライド上の赤色ドット603は、AIシステムが、可能性として考えられる疾患をそのスライド上のある場所に見出していることを示し得る。AIシステムが可能性として考えられる疾患を見出している、これらのパートおよびスライドは、ユーザ(例えば、病理学者)による即時閲覧のために、リストの上部に持って来られてもよい。本ワークフローは、病理学者が、疾患をより迅速に識別することを補助し得る。 6 illustrates an exemplary output 600 of the slide tray tool 108 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. As illustrated in FIG. 6, a slide icon in the navigation menu 301 may open a slide tray 601 as a drawer/dropdown from the menu on the left of the screen. The menu may present high level case information, including case number, demographic information, etc. The slides of the case may be organized into parts and represented in the slide tray 601 as parent tabs in dark gray. Each part may expand to display the slides therein. Thus, slides determined to be associated with the same part, which may be a predefined area of a sample or a predefined sample area of a patient, may be displayed within a predefined proximity to each other. A red dot 602, which may be a different color or shape indicator, may indicate on a part that the AI system has found a possible disease (e.g., cancer) at a location within that part. A red dot 603 on a slide may indicate that the AI system has found a possible disease at a location on that slide. Those parts and slides where the AI system finds possible disease may be brought to the top of the list for immediate viewing by a user (e.g., a pathologist). This workflow may help pathologists identify diseases more quickly.

図7は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライド共有ツール109の例示的出力700を図示する。スライドパネルから、ユーザは、「共有」ボタンを選択し、共有するための単一、複数、および/または全てのスライドを選択してもよい。スライド共有パネル701は、スライドトレイ601の右に位置付けられてもよく、ユーザが、共有する受信者を打ち込み、含める種々のスライドを選択し、および/または共有の本質についての簡単な注釈を書き込むことを可能にしてもよい。いったん送信ボタンが、選択されると、スライドおよび簡単な注釈は、受信者に送信され得、その人物は、通知を受信し、これらのスライドおよび/または注釈をその閲覧アプリケーション内で閲覧してもよい。ユーザ間の対話は、下記に説明されるログ内に捕捉されてもよい。 7 illustrates an exemplary output 700 of the slide sharing tool 109 of the view application tool 101, according to an exemplary embodiment. From the slide panel, a user may select the "Share" button and select single, multiple, and/or all slides to share. The slide sharing panel 701 may be located to the right of the slide tray 601 and may allow a user to type in the recipients to share with, select various slides to include, and/or write a brief commentary about the nature of the share. Once the send button is selected, the slides and brief commentary may be sent to the recipients, who may receive a notification and view these slides and/or commentary within their view application. The interaction between users may be captured in a log, which is described below.

図8は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツール110の例示的出力800を図示する。行われる注釈毎に、注釈ログ801が、行われた実際の注釈の外観、注釈のタイプ、任意の測定値、注釈、注釈を行なったユーザ、および/または注釈の時間を捕捉してもよい。注釈ログ801は、注釈または着目面積のコンテキスト内で精査されるべきコンサルテーションおよび情報共有のための一元型ビューとしての役割を果たし得る。コンサルテーションを要求するユーザ(例えば、病理学者)およびコンサルティングを行う病理学者は、注釈を読み、注釈を行い、および/または各注釈に特有の継続対話を有し得、それぞれ、タイムスタンプを伴う。ユーザはまた、注釈ログ801内のサムネイルを選択し、その着目面積をメイン閲覧者ウィンドウ内の大縮尺で閲覧してもよい。 8 illustrates an exemplary output 800 of the annotation tool 110 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. For each annotation made, the annotation log 801 may capture the appearance of the actual annotation made, the type of annotation, any measurements, the annotation, the user who made the annotation, and/or the time of the annotation. The annotation log 801 may serve as a centralized view for consultation and information sharing to be reviewed within the context of the annotation or area of interest. The user requesting the consultation (e.g., a pathologist) and the consulting pathologist may read annotations, make annotations, and/or have ongoing dialogue specific to each annotation, each with a timestamp. The user may also select a thumbnail in the annotation log 801 to view that area of interest at large scale in the main viewer window.

図9は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツール110の例示的出力を図示する。例えば、図9に図示される注釈ログは、スライドについて議論するための病理学者間の対話を含む。病理学者は、スライド上の任意の着目面積について迅速にコンサルティングを行うために、注釈が付けられた画像とともに、メモを送信してもよい。 FIG. 9 illustrates an exemplary output of the annotation tool 110 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. For example, the annotation log illustrated in FIG. 9 includes a dialogue between pathologists to discuss a slide. The pathologists may submit notes along with the annotated image for quick consultation on any areas of interest on the slide.

図10は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の注釈ツール110の例示的出力1000を図示する。閲覧アプリケーションは、注釈メニュー1001に図示される、種々の注釈ツールを含んでもよい。例えば、注釈ツールは、ブラシツール、自動ブラシツール、軌跡ツール、ピン留めツール、矢印ツール、テキストフィールドツール、詳細面積ツール、ROIツール、予測ツール、測定ツール、多測定ツール、病巣面積描画ツール、着目領域ツール、タグ追加ツール、注釈ツール、および/またはスクリーンショットツールを含んでもよい。注釈は、研究目的のために、および/または臨床設定において使用されてもよい。例えば、病理学者は、注釈を行い、注釈を書き込み、および/またはセカンドオピニオンを得るために、それを同僚と共有してもよい。注釈はまた、診断の裏付証拠として、最終診断報告において使用されてもよい(例えば、腫瘍は、xの長さである、y数の有糸分裂カウントを有する等) 10 illustrates an exemplary output 1000 of the annotation tool 110 of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. The viewing application may include various annotation tools, illustrated in the annotation menu 1001. For example, the annotation tools may include a brush tool, an auto brush tool, a trajectory tool, a pinning tool, an arrow tool, a text field tool, a detailed area tool, an ROI tool, a prediction tool, a measurement tool, a multi-measurement tool, a lesion area drawing tool, a region of interest tool, an add tag tool, an annotation tool, and/or a screenshot tool. Annotations may be used for research purposes and/or in clinical settings. For example, a pathologist may make annotations, write annotations, and/or share them with a colleague to get a second opinion. Annotations may also be used in a final diagnosis report as supporting evidence of a diagnosis (e.g., the tumor is x length, has y number of mitotic counts, etc.)

図11は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の調査ツール111の例示的出力1100を図示する。調査ツール111は、標的画像のための着目面積の拡大ビューを特徴とする、調査ウィンドウ1101を含んでもよい。ユーザ入力に基づいて、調査ウィンドウは、画像を迅速に調べるために、画像を横断してドラッグされてもよい。したがって、病理学者は、スライドが顕微鏡検査内で現在移動されている速度に類似する方式において、スライドを横断して迅速に移動させることが可能であり得る。ユーザは、調査ツール111を通して閲覧しながら、予測ヒートマップオーバーレイをオンおよびオフに迅速にスイッチまたはトグルしてもよい。ユーザは、調査ツール内で閲覧可能な組織のスクリーンショットを撮影し、スクリーンショットを迅速に共有してもよい。測定ツールおよび/または面積のハイライト等、異なる注釈ツールもまた、調査ツールとともに利用可能であってもよい。加えて、ユーザは、メインスライドの拡大率レベルから独立して、調査ツール内の拡大率を増加および減少させてもよい。 11 illustrates an exemplary output 1100 of an investigation tool 111 of a viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. The investigation tool 111 may include an investigation window 1101, featuring a magnified view of an area of interest for a target image. Based on user input, the investigation window may be dragged across an image to quickly examine the image. Thus, a pathologist may be able to quickly move across a slide in a manner similar to the speed at which a slide is currently being moved within a microscopy. A user may quickly switch or toggle a predictive heat map overlay on and off while browsing through the investigation tool 111. A user may take screenshots of tissue viewable within the investigation tool and quickly share the screenshots. Different annotation tools, such as measurement tools and/or area highlighting, may also be available with the investigation tool. Additionally, a user may increase and decrease the magnification within the investigation tool independent of the main slide magnification level.

図12は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の調査ツール111の例示的出力1200を図示する。図12に図示されるように、調査ウィンドウ1201は、診断の検証および補助のために、AI出力を拡大ビュー内に表示してもよい。調査ウィンドウ1201は、AIシステムによって予測される組織試料の特性を表示する、ヒートマップオーバーレイを含んでもよい。例えば、ヒートマップオーバーレイは、その中でAIシステムが組織試料内に異常が存在し得ることを予測する、面積を識別してもよい。 12 illustrates an example output 1200 of the investigation tool 111 of the viewing application tool 101, according to an example embodiment. As illustrated in FIG. 12, the investigation window 1201 may display AI output in a magnified view for verification and assistance in diagnosis. The investigation window 1201 may include a heat map overlay that displays characteristics of the tissue sample predicted by the AI system. For example, the heat map overlay may identify areas in which the AI system predicts that anomalies may exist in the tissue sample.

図13は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101の例示的ワークフローを図示する。ワークフローは、ユーザ(例えば、病理学者)のワークフロー内のモードとして、作業リスト、症例ビュー、および/またはスライドビューを含んでもよい。図13に図示されるように、診断報告は、症例ビューから出力されてもよく、これは、デジタル署名のために必要な情報を含んでもよい。 FIG. 13 illustrates an example workflow of the viewing application tool 101, according to an example embodiment. The workflow may include a work list, a case view, and/or a slide view as modes within a user's (e.g., a pathologist's) workflow. As illustrated in FIG. 13, a diagnostic report may be output from the case view, which may include information required for digital signature.

図14A、14B、および14Cは、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のスライドビューのための例示的出力を図示する。例えば、図14Aの下側に図示されるように、スライドビューツールバー1401は、スライドの垂直配向を伴って、ディスプレイの下側に位置付けられてもよい。スライドは、パート別に群化されてもよく、そのコンテキスト内で関連症例情報を表示してもよい。図14Bに図示されるように、ツールバー1401は、ディスプレイの左側に位置付けられてもよく、その中にツールバーは、ツール、ズーム機能、およびサムネイルスライド等のメニューアイテムを含んでもよい。図14Cに図示されるように、2つの垂直ツールバー1401および1402が、画面の左および右側上に位置付けられてもよく、これは、タッチスクリーンデバイス(例えば、ツールおよび/またはビュー)のための種々の機能への容易なアクセスを可能にし得る。 14A, 14B, and 14C illustrate exemplary outputs for a slide view of the viewing application tool 101, according to an exemplary embodiment. For example, as illustrated at the bottom of FIG. 14A, a slide view toolbar 1401 may be located at the bottom of the display with a vertical orientation of the slides. Slides may be grouped by parts and may display related case information within that context. As illustrated in FIG. 14B, the toolbar 1401 may be located on the left side of the display, within which the toolbar may include menu items such as tools, zoom functions, and thumbnail slides. As illustrated in FIG. 14C, two vertical toolbars 1401 and 1402 may be located on the left and right sides of the screen, which may allow easy access to various functions for touch screen devices (e.g., tools and/or views).

図15は、例示的実施形態による、新しいユーザ(例えば、患者、医師等)がコンサルテーションを要求および受信するためのアカウントを作成するための、例示的ワークフローを図示する。新しいアカウントを作成するための要求は、病院ウェブサイトを通して、および/または閲覧アプリケーションツール101を通して、提出されてもよい。いったんアカウントが、作成されると、病理学者は、スライド上の任意の着目面積について迅速にコンサルティングを行うために、注釈が付けられた画像とともに、メモを送信してもよい。患者はまた、病理学者からのコンサルティング情報および/またはその症例に関連する請求情報を受信してもよい。ユーザが、医師である場合、請求オプションは、請求される当事者が、委託医師、患者、および/または保険会社であるかどうかに基づいて、異なり得る。ユーザが、患者である場合、患者は、直接、または保険会社を通して、請求されてもよい。 15 illustrates an exemplary workflow for a new user (e.g., patient, physician, etc.) to create an account for requesting and receiving consultations, according to an exemplary embodiment. A request to create a new account may be submitted through the hospital website and/or through the viewing application tool 101. Once an account is created, a pathologist may send notes along with annotated images for quick consultation of any areas of interest on a slide. A patient may also receive consultation information from a pathologist and/or billing information related to their case. If the user is a physician, billing options may differ based on whether the party being billed is a referring physician, a patient, and/or an insurance company. If the user is a patient, the patient may be billed directly or through an insurance company.

図16Aおよび16Bは、例示的実施形態による、病理学コンサルテーションダッシュボードのための例示的出力を図示する。図16Aに図示されるように、新しい要求および登録されたコンサルティングは、患者名、委託医師、外部ID、内部ID、施設、要求日、ステータス、更新日、および/または付加的詳細へのリンクを含んでもよい。コンサルテーションダッシュボードは、送信すべきスライドを選択するための機能性、送信スライド対話ボックス、コンサルティング要求メモ、コンサルティング添付、および/またはコンサルテーションログを含んでもよい。図16Bに図示されるように、コンサルテーション要求は、患者名、委託医師、施設、要求日、ステータス、更新日、および/または要求についてのさらなる詳細へのリンクを含んでもよい。 16A and 16B illustrate example outputs for a pathology consultation dashboard, according to an example embodiment. As illustrated in FIG. 16A, new requests and registered consultations may include patient name, referring physician, external ID, internal ID, facility, requested date, status, updated date, and/or links to additional details. The consultation dashboard may include functionality to select slides to send, a send slides dialogue box, consulting request notes, consulting attachments, and/or a consultation log. As illustrated in FIG. 16B, consultation requests may include patient name, referring physician, facility, requested date, status, updated date, and/or links to further details about the request.

図17は、例示的実施形態による、閲覧アプリケーションツール101のための症例ビューの例示的出力を図示する。症例ビューは、デジタル印鑑ワークフローのための必要な情報の全てを含んでもよい。加えて、図17に図示されるように、注釈ログは、症例ビューの中に統合されてもよい。 FIG. 17 illustrates an example output of a case view for the viewing application tool 101, according to an example embodiment. The case view may include all of the necessary information for a digital seal workflow. In addition, as illustrated in FIG. 17, an annotation log may be integrated into the case view.

図18に示されるように、デバイス1800は、中央処理ユニット(CPU)1820を含んでもよい。CPU1820は、例えば、任意のタイプの特殊目的または汎用マイクロプロセッサデバイスを含む、任意のタイプのプロセッサデバイスであってもよい。当業者によって理解されるであろうように、CPU1820はまた、マルチコア/マルチプロセッサシステム内の単一プロセッサであってもよく、そのようなシステムは、単独で、またはクラスタもしくはサーバファーム内で動作するコンピューティングデバイスのクラスタ内で動作する。CPU1820は、データ通信インフラストラクチャ1810、例えば、バス、メッセージ待ち行列、ネットワーク、またはマルチコアメッセージ通過スキームに接続されてもよい。 As shown in FIG. 18, device 1800 may include a central processing unit (CPU) 1820. CPU 1820 may be any type of processor device, including, for example, any type of special purpose or general purpose microprocessor device. As will be appreciated by those skilled in the art, CPU 1820 may also be a single processor in a multi-core/multi-processor system operating alone or in a cluster of computing devices operating in a cluster or server farm. CPU 1820 may be connected to a data communications infrastructure 1810, for example, a bus, a message queue, a network, or a multi-core message passing scheme.

デバイス1800はまた、メインメモリ1840、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)を含んでもよく、また、二次メモリ1830を含んでもよい。二次メモリ1830、例えば、読取専用メモリ(ROM)は、例えば、ハードディスクドライブまたはリムーバブル記憶ドライブであってもよい。そのようなリムーバブル記憶ドライブは、例えば、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリ、または同等物を備えてもよい。リムーバブル記憶ドライブは、本実施例では、周知の様式において、リムーバブル記憶ユニットから読み取られ、および/またはその中に書き込まれる。リムーバブル記憶ユニットは、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク等を備えてもよく、これは、リムーバブル記憶ドライブによって読み取られ、書き込まれる。当業者によって理解されるであろうように、そのようなリムーバブル記憶ユニットは、概して、その中に記憶されるコンピュータソフトウェアおよび/またはデータを有する、コンピュータ使用可能な記憶媒体を含む。 The device 1800 may also include a main memory 1840, e.g., random access memory (RAM), and may also include a secondary memory 1830. The secondary memory 1830, e.g., read only memory (ROM), may be, for example, a hard disk drive or a removable storage drive. Such a removable storage drive may comprise, for example, a floppy disk drive, a magnetic tape drive, an optical disk drive, a flash memory, or the like. The removable storage drive, in this embodiment, reads from and/or writes to a removable storage unit in a well-known manner. The removable storage unit may comprise a floppy disk, a magnetic tape, an optical disk, or the like, which is read and written by the removable storage drive. As will be appreciated by those skilled in the art, such removable storage units generally include computer usable storage media having computer software and/or data stored therein.

代替実装では、二次メモリ1830は、コンピュータプログラムまたは他の命令がデバイス1800の中にロードされることを可能にするための他の類似手段を含んでもよい。そのような手段の実施例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース(ビデオゲームデバイスに見出されるもの等)、リムーバブルメモリチップ(EPROMまたはPROM等)および関連付けられるソケット、および他のリムーバブル記憶ユニットならびにインターフェースを含んでもよく、これは、ソフトウェアおよびデータがリムーバブル記憶ユニットからデバイス1800に転送されることを可能にする。 In alternative implementations, secondary memory 1830 may include other similar means for allowing computer programs or other instructions to be loaded into device 1800. Examples of such means may include program cartridges and cartridge interfaces (such as those found in video game devices), removable memory chips (such as EPROMs or PROMs) and associated sockets, and other removable storage units and interfaces that allow software and data to be transferred from removable storage units to device 1800.

デバイス1800はまた、通信インターフェース(「COM」)1860を含んでもよい。通信インターフェース1860は、ソフトウェアおよびデータがデバイス1800と外部デバイスとの間で転送されることを可能にする。通信インターフェース1860は、モデム、ネットワークインターフェース(Ethernet(登録商標)カード等)、通信ポート、PCMCIAスロットおよびカード、または同等物を含んでもよい。通信インターフェース1860を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、信号の形態であってもよく、これは、通信インターフェース1860によって受信されることが可能な電子、電磁、光学、または他の信号であってもよい。これらの信号は、デバイス1800の通信経路を介して、通信インターフェース1860に提供されてもよく、これは、例えば、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、RFリンク、または他の通信チャネルを使用して実装されてもよい。 Device 1800 may also include a communications interface ("COM") 1860. Communications interface 1860 allows software and data to be transferred between device 1800 and external devices. Communications interface 1860 may include a modem, a network interface (such as an Ethernet card), a communications port, a PCMCIA slot and card, or the like. The software and data transferred via communications interface 1860 may be in the form of signals, which may be electronic, electromagnetic, optical, or other signals capable of being received by communications interface 1860. These signals may be provided to communications interface 1860 via a communications path in device 1800, which may be implemented using, for example, wire or cable, fiber optics, a phone line, a cellular phone link, an RF link, or other communications channel.

そのような機器のハードウェア要素、オペレーティングシステム、およびプログラミング言語は、性質上、従来のものであって、当業者は、それを十分に熟知していることが想定される。デバイス1800はまた、入力および出力ポート1850を含み、キーボード、マウス、タッチスクリーン、モニタ、ディスプレイ等の入力および出力デバイスと接続してもよい。当然ながら、種々のサーバ機能は、いくつかの類似プラットフォーム上に分散方式で実装され、処理負荷を分散させてもよい。代替として、サーバは、1つのコンピュータハードウェアプラットフォームの適切なプログラミングによって実装されてもよい。 The hardware elements, operating systems, and programming languages of such equipment are conventional in nature and are assumed to be fully familiar to those skilled in the art. The device 1800 may also include input and output ports 1850 for connecting with input and output devices such as a keyboard, mouse, touch screen, monitor, display, etc. Of course, the various server functions may be implemented in a distributed manner on several similar platforms to distribute the processing load. Alternatively, the server may be implemented by appropriate programming of one computer hardware platform.

本開示全体を通して、コンポーネントまたはモジュールの言及は、概して、機能または関連機能の群を実施するように論理的にともに群化され得る、アイテムを指す。同様の参照番号は、概して、同一または類似コンポーネントを指すように意図される。コンポーネントおよびモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせ内に実装されることができる。 Throughout this disclosure, references to components or modules generally refer to items that may be logically grouped together to perform a function or group of related functions. Like reference numbers are generally intended to refer to the same or similar components. Components and modules may be implemented in software, hardware, or a combination of software and hardware.

上記に説明されるツール、モジュール、および機能は、1つ以上のプロセッサによって実施されてもよい。「記憶」タイプ媒体は、コンピュータ、プロセッサ、または同等物の有形メモリ、もしくは種々の半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブ、および同等物等のその関連付けられるモジュールのいずれかまたは全てを含んでもよく、これは、ソフトウェアプログラミングのための随時の非一過性記憶装置を提供してもよい。 The tools, modules, and functions described above may be implemented by one or more processors. A "storage" type medium may include any or all of the tangible memory of a computer, processor, or equivalent, or its associated modules, such as various semiconductor memories, tape drives, disk drives, and the like, which may provide optional non-transitory storage for software programming.

ソフトウェアは、インターネット、クラウドサービスプロバイダ、または他の電気通信ネットワークを通して、通信されてもよい。例えば、通信は、ソフトウェアを1つのコンピュータまたはプロセッサから別のものの中にロードすることを可能にし得る。本明細書で使用されるように、非一過性に制限されない限り、用語コンピュータまたは機械「可読媒体」等の有形「記憶」媒体は、命令を実行のためにプロセッサに提供する際に関わる、任意の媒体を指す。 The software may be communicated over the Internet, a cloud service provider, or other telecommunications network. For example, the communication may enable the software to be loaded from one computer or processor into another. As used herein, unless limited to non-transient, the term tangible "storage" media, such as computer or machine "readable media," refers to any medium involved in providing instructions to a processor for execution.

前述の一般的説明は、例示的かつ説明的にすぎず、本開示の制限ではない。本発明の他の実施形態は、明細書の考慮および本明細書に開示される本発明の実践から当業者に明白となるであろう。明細書および実施例は、例示にすぎないと見なされることが意図される。 The foregoing general description is exemplary and explanatory only and is not a limitation of the present disclosure. Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the invention disclosed herein. It is intended that the specification and examples be considered as illustrative only.

Claims (21)

試料に対応する電子画像を分析するためのコンピュータ実装方法であって、前記方法は、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
前記標的試料に対応する第2の標的電子画像を受信することと、
前記標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第1の部分を判定することと、
前記第2の標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第2の部分を判定することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複するかどうかを識別することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複することを識別することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現および前記第2の標的電子画像の第2の表現を相互に所定の近接度で表示することと
を含む、コンピュータ実装方法。
1. A computer-implemented method for analyzing an electronic image corresponding to a sample, the method comprising:
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image ;
receiving a second target electronic image corresponding to the target sample;
determining a first portion of the target specimen associated with the target electronic image;
determining a second portion of the target specimen associated with the second target electronic image;
identifying whether the first portion and the second portion are the same or overlap;
displaying the first representation of the target electronic image and the second representation of the second target electronic image in a predetermined proximity to one another in response to identifying that the first portion and the second portion are the same or overlapping.
4. A computer-implemented method comprising:
記標的電子画像と関連付けられる着目面積および/または前記第2の標的電子画像と関連付けられる着目面積が存在するかどうかを判定することと、
前記着目面積が前記標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現と関連付けられるインジケータを表示することと、
前記着目面積が前記第2の標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記第2の標的電子画像の第2の表現と関連付けられるインジケータを表示することと
をさらに含む、請求項1に記載のコンピュータ実装方法。
determining whether there is an area of interest associated with the target electronic image and/or an area of interest associated with the second target electronic image;
displaying an indicator associated with a first representation of the target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the target electronic image;
2. The computer-implemented method of claim 1, further comprising: in response to determining that the area of interest is associated with the second target electronic image, displaying an indicator associated with a second representation of the second target electronic image.
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含む、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。 The computer-implemented method of claim 1 or 2 , wherein identifying the area of interest comprises displaying a heat map overlay on the target electronic image. 前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。 3. The computer-implemented method of claim 1 or 2, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly . 前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備え、
前記ヒートマップオーバーレイは、透明または半透明である、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。
identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly;
The computer-implemented method of claim 1 or 2 , wherein the heat map overlay is transparent or semi-transparent.
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含む、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
The computer-implemented method of claim 1 or 2 , further comprising: presenting a magnified image of the target specimen within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image.
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含み、
前記拡大率ウィンドウは、前記拡大された画像上のヒートマップオーバーレイをトグルするための選択可能アイコンを備える、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target sample within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
The computer-implemented method of claim 1 or 2 , wherein the magnification window comprises a selectable icon for toggling a heatmap overlay on the magnified image.
前記標的試料の概要を識別するスライドトレイツールを前記標的電子画像上に表示することと、
前記機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の一部が異常を含有するかどうかを判定することと、
前記一部が異常を含有することを判定することに応答して、前記異常のインジケータを前記スライドトレイツール内に提示することと
をさらに含む、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。
displaying a slide tray tool over the target electronic image that identifies an outline of the target sample;
applying the machine learning system to the target electronic image to determine whether a portion of the target sample contains an anomaly; and
3. The computer-implemented method of claim 1, further comprising: in response to determining that the portion contains an anomaly, presenting an indicator of the anomaly within the slide tray tool.
前記着目面積を識別するインジケータを備える注釈ログと、前記着目面積に関連するコンサルテーション要求とを表示することをさらに含む、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。 The computer-implemented method of claim 1 or 2 , further comprising displaying an annotation log comprising an indicator identifying the area of interest and a consultation request associated with the area of interest. 試料に対応する、電子画像を分析するためのシステムであって、前記システムは、
命令を記憶する少なくとも1つのメモリと、
少なくとも1つのプロセッサと
を備え、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記命令を実行し、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
前記標的試料に対応する第2の標的電子画像を受信することと、
前記標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第1の部分を判定することと、
前記第2の標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第2の部分を判定することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複するかどうかを識別することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複することを識別することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現および前記第2の標的電子画像の第2の表現を相互に所定の近接度で表示することと
を含むプロセスを実施する、システム。
1. A system for analyzing an electronic image corresponding to a specimen, the system comprising:
at least one memory for storing instructions;
At least one processor;
The at least one processor executes the instructions;
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image ;
receiving a second target electronic image corresponding to the target sample;
determining a first portion of the target specimen associated with the target electronic image;
determining a second portion of the target specimen associated with the second target electronic image;
identifying whether the first portion and the second portion are the same or overlap;
displaying the first representation of the target electronic image and the second representation of the second target electronic image in a predetermined proximity to one another in response to identifying that the first portion and the second portion are the same or overlapping.
A system that performs a process including
記標的電子画像と関連付けられる着目面積および/または前記第2の標的電子画像と関連付けられる着目面積が存在するかどうかを判定することと、
前記着目面積が前記標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現と関連付けられるインジケータを表示することと、
前記着目面積が前記第2の標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記第2の標的電子画像の第2の表現と関連付けられるインジケータを表示することと
をさらに含む、請求項10に記載のシステム。
determining whether there is an area of interest associated with the target electronic image and/or an area of interest associated with the second target electronic image;
displaying an indicator associated with a first representation of the target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the target electronic image;
11. The system of claim 10, further comprising: in response to determining that the area of interest is associated with the second target electronic image, displaying an indicator associated with a second representation of the second target electronic image.
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含む、請求項10または11に記載のシステム。 The system of claim 10 or 11 , wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image. 前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、請求項10または11に記載のシステム。 12. The system of claim 10 or 11, wherein identifying the area of interest includes displaying a heatmap overlay on the target electronic image, the heatmap overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly. 前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備え、
前記ヒートマップオーバーレイは、透明または半透明である、請求項10または11に記載のシステム。
identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly;
The system of claim 10 or 11 , wherein the heatmap overlay is transparent or semi-transparent.
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含む、請求項10または11に記載のシステム。
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
and presenting a magnified image of the target sample within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image.
拡大率ウィンドウを前記標的電子画像の少なくとも一部にわたって表示することと、
前記拡大率ウィンドウ内に、前記標的電子画像の拡大率レベルと異なる拡大率レベルにおいて、前記標的試料の拡大された画像を提示することと
をさらに含み、
前記拡大率ウィンドウは、前記拡大された画像上のヒートマップオーバーレイをトグルするための選択可能アイコンを備える、請求項10または11に記載のシステム。
displaying a magnification window over at least a portion of the target electronic image;
presenting a magnified image of the target sample within the magnification window at a magnification level different from a magnification level of the target electronic image;
The system of claim 10 or 11 , wherein the magnification window comprises a selectable icon for toggling a heatmap overlay on the magnified image.
前記標的試料の概要を識別するスライドトレイツールを前記標的電子画像上に表示することと、
前記機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の一部が異常を含有するかどうかを判定することと、
前記一部が異常を含有することを判定することに応答して、前記異常のインジケータを前記スライドトレイツール内に提示することと
をさらに含む、請求項10または11に記載のシステム。
displaying a slide tray tool over the target electronic image that identifies an outline of the target sample;
applying the machine learning system to the target electronic image to determine whether a portion of the target sample contains an anomaly; and
12. The system of claim 10 or 11 , further comprising: in response to determining that the portion contains an anomaly, presenting an indicator of the anomaly within the slide tray tool.
前記着目面積を識別するインジケータを備える注釈ログと、前記着目面積に関連するコンサルテーション要求とを表示することをさらに含む、請求項10または11に記載のシステム。 The system of claim 10 or 11 , further comprising displaying an annotation log comprising an indicator identifying the area of interest and a consultation request associated with the area of interest. 非一過性コンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、試料に対応する電子画像を分析するための方法を実施させる、命令を記憶し、前記方法は、
標的試料に対応する標的電子画像を受信することであって、前記標的試料は、患者の組織サンプルを備える、ことと、
機械学習システムを前記標的電子画像に適用し、前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性を判定することであって、前記機械学習システムは、複数の訓練画像を処理し、少なくとも1つの特性を予測することによって発生されており、前記訓練画像は、ヒト組織の画像および/またはアルゴリズム的に発生された画像を備える、ことと、
前記標的試料の少なくとも1つの特性および/または前記標的電子画像の少なくとも1つの特性に基づいて、着目面積を識別する前記標的電子画像を出力することと
前記標的試料に対応する第2の標的電子画像を受信することと、
前記標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第1の部分を判定することと、
前記第2の標的電子画像と関連付けられる、前記標的試料の第2の部分を判定することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複するかどうかを識別することと、
前記第1の部分および前記第2の部分が同じまたは重複することを識別することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現および前記第2の標的電子画像の第2の表現を相互に所定の近接度で表示することと
を含む、非一過性コンピュータ可読媒体。
A non-transitory computer readable medium storing instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform a method for analyzing an electronic image corresponding to a sample, the method comprising:
receiving a target electronic image corresponding to a target sample, the target sample comprising a patient tissue sample;
applying a machine learning system to the target electronic image to determine at least one property of the target sample and/or at least one property of the target electronic image, the machine learning system having been generated by processing a plurality of training images and predicting at least one property, the training images comprising images of human tissue and/or algorithmically generated images;
outputting the target electronic image identifying an area of interest based on at least one characteristic of the target sample and/or at least one characteristic of the target electronic image ;
receiving a second target electronic image corresponding to the target sample;
determining a first portion of the target specimen associated with the target electronic image;
determining a second portion of the target specimen associated with the second target electronic image;
identifying whether the first portion and the second portion are the same or overlap;
displaying the first representation of the target electronic image and the second representation of the second target electronic image in a predetermined proximity to one another in response to identifying that the first portion and the second portion are the same or overlapping.
16. A non-transitory computer readable medium comprising:
前記方法は、The method comprises:
前記標的電子画像と関連付けられる着目面積および/または前記第2の標的電子画像と関連付けられる着目面積が存在するかどうかを判定することと、determining whether there is an area of interest associated with the target electronic image and/or an area of interest associated with the second target electronic image;
前記着目面積が前記標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記標的電子画像の第1の表現と関連付けられるインジケータを表示することと、displaying an indicator associated with a first representation of the target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the target electronic image;
前記着目面積が前記第2の標的電子画像と関連付けられることを判定することに応答して、前記第2の標的電子画像の第2の表現と関連付けられるインジケータを表示することとdisplaying an indicator associated with a second representation of the second target electronic image in response to determining that the area of interest is associated with the second target electronic image.
をさらに含む、請求項19に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。20. The non-transitory computer readable medium of claim 19, further comprising:
前記着目面積を識別することは、ヒートマップオーバーレイを前記標的電子画像上に表示することを含み、前記ヒートマップオーバーレイは、ある場所が異常を含有する、予測される尤度に基づいて、陰影および/または着色を備える、請求項19または20に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
21. The non-transitory computer readable medium of claim 19 or 20, wherein identifying the area of interest includes displaying a heat map overlay on the target electronic image, the heat map overlay comprising shading and/or coloring based on a predicted likelihood that a location contains an anomaly.
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